基于线粒体COⅠ、COⅡ基因的云南省横坑切梢小蠹种群遗传结构研究

作     者：谭文静 

作者单位：云南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曹军;胡劭骥

授予年度：2019年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：横坑切梢小蠹 线粒体DNA 种群遗传结构 云南松 

摘      要：横坑切梢小蠹(Tomicus minor)是切梢小蠹属(Tomicus)中一种严重危害松属(Pinus)树种的林业害虫,具有蛀梢和蛀干特性。从上世纪80年代至今,横坑切梢小蠹在云南省对优势造林树种云南松(***.持续危害,造成了严重的经济损失和生态破坏。分析云南省横坑切梢小蠹的遗传多样性,了解种群间的遗传结构、遗传分化,揭示种群的迁移动态和演化历史,并明确影响遗传分化和迁移动态的潜在原因,有助于我们认识横坑切梢小蠹,为检疫部门有效控制其传播、制定合理的防治策略提供帮助,对云南省松林资源的保护有重大意义。本研究采集了云南省7个种群79头横坑切梢小蠹样本,利用线粒体基因COⅠ和COⅡ序列作为分子标记,分析了不同种群的遗传多样性、种群间的遗传结构、遗传分化以及迁移动态和演化历史,阐明了影响其迁移动态和遗传分化的潜在原因,主要研究结论如下:1.对云南省横坑切梢小蠹7个种群79头标本的线粒体COⅠ和COⅡ基因片段进行双向测序,两个分子标记分别得到79条序列。COⅠ分子标记的比对长度为720 bp,COⅡ分子标记的比对长度为565 bp。两个分子标记联合后共得到40个单倍型,包含4个共享单倍型和36个独享单倍型。遗传多样性分析表明,云南省横坑切梢小蠹遗传多样性较为丰富,有较强的环境适应能力,可能分布于云南省的更广区域。2.遗传结构研究表明,7个横坑切梢小蠹种群显著分化为两组,其中石林、砚山、楚雄和祥云种群为一组,曲靖、宁蒗和丽江为另一组。然而,IBD分析证明,7个种群间的遗传分化与地理距离没有显著的相关性。本研究认为,滇西北山谷区的历史气候波动是造成云南省7个横坑切梢小蠹分化为两个组的主要驱动力。根据种群间基因流和迁移率分析结果,结合云南经济格局的发展历史,推测人类活动(少量跨区域人为传带)对云南横坑切梢小蠹遗传结构存在一定影响。3.中性检验结果显示,每个种群的Fu’s Fs和Tajima’s D检验值都不显著,但将云南省横坑切梢小蠹视为一个整体时,其Fu’s Fs 和Tajima’s D值出现了显著的负向偏差。此外,错配分布分析显示,除宁蒗种群的模拟错配分布曲线外,其余6个种群的模拟和观测错配分布曲线均为多峰型。综合上述2种分析的结果,本研究认为,云南省7个横坑切梢小蠹种群均长期稳定存在,没有经历过短期种群扩张和明显的遗传瓶颈。但从整体上看,其种群有逐渐扩张的趋势。根据上述研究结果,对于云南省横坑切梢小蠹的防治,应重点加强发生区域的木材检验检疫工作,严格控制地区之间的人为传播。同时,对尚未发生该虫危害的区域和仍处于健康状态的松林要设立常态监控机制,及时探测该虫的早期发生。