线粒体基因的截形叶螨种群遗传结构研究
截形叶螨Tetranychus truncatus Ehara 是一种广泛分布于中国各地区，为害农林作物的重要经济害虫，它属于蛛形纲Arachnida、蜱螨亚纲Acari、真螨目Acariformes、叶螨科Tetranychidae。较早研究表明，对于物种的种群遗传研究一般基于多种分子标记来实现，其中包括mtDNA、单拷贝基因以及微卫星等。为了更好的了解中国截形叶螨的种群遗传结构，本次研究一共采集了10个分布于全国各地的不同的地理种群的截形叶螨共377头截形叶螨进行mtDNA单倍型分析，共发现10个线粒体单倍型，各个单倍型中碱基AT含量高于CG，所占比80.9%~81.2%，10个单倍型共有10个多态型位点。Fst结果显示大部分地理种群两两之间都呈现差异显著。同时，AMOVA结果表明截形叶螨种间大约占总变异的68.40%，说明其种群间具有较大的变异程度。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言4
1材料与方法5
1.1样品采集 5
1.2实验室虫源 5
1.3 DNA提取5
1.4截形叶螨的mtDNACytb序列扩增及测序7
1.5序列分析及数据处理7
2结果与分析7
2.1 mtDNACytb序列分析7
2.2 mtDNACytb序列多样性分析 9
2.3基于mtDNACytb的截形叶螨的种群分化11
3讨论11
参考文献13
基于线粒体基因的截形叶螨种群遗传结构研究
植物保护131 张昊
引言
在研究中，一般将对遗传多样性（genetic diversity）的研究作为对物种进化研究的基础，同时这也为研究生物多样性等方面提供了依据。遗传多样性以及其变化规律对于自然生物资源的研究也是十分重要的。在自然界中存在着多种影响种群遗传多样性的因素，包括有效种群大小、基因突变率以及基因流动等[1]。在昆虫研究的领域之中，Fisher 和Willianm二人在1943年最早地提出了生物多样性的这个概念。随后，Norse等[2]又提出了可以将生物 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
多样性分成三个水平来进行分析的概念，首先是从种群到物种，接下来是从物种到生态系统，而且这三者也分别对应遗传多样性、物种多样性以及生态系统多样性。由于外界环境压力以及基因转移等多方面的原因，种群的多样性一直处于进化的过程中[3]。
线粒体是一种在细胞生命周期中为细胞提供所需的能量的结构，因此其在生命体内具有至关重要的作用。线粒体中存在一个较小的基因组，并且其基因组为母系遗传。在昆虫中，线粒体基因组大小一般在 14~19kb，并且存在着非常高的拷贝数。昆虫线粒体基因组包括13个编码蛋白的基因（其中包括NADHQ还原酶、编码细胞色素氧化酶C、编码细胞色素氧化酶b以及ATP合成酶的多个亚基），2个rRNAs以及 22 个tRNAs（其作用为运输线粒体蛋白），共含有37个编码基因。同时，在较早的研究中表明线粒体DNA碱基组成具有明显的AT偏好性，其中分类地位越高的类群其GC的含量则越高，对于无脊椎动物，尤其是昆虫，其线粒体DNA碱基中就明显表现为AT含量很高，而相较起来GC含量
较低[4]。线粒体同时还同核编码线粒体蛋白的产物参与氧化磷酸化（OXPHOS）的过程。基于线粒体的序列分析（Mitochonddrial DNA Sequence Analysis），能够通过比较不同种群或者类群的线粒体核苷酸序列的变异，从而统计评估各个种群或者类群的之间的遗传变异情况以及遗传多样性[5]。总结之前的研究，昆虫的线粒体基因的特点有以下几个方面：
1、线粒体个体比较小，结构具有简约的特点。大部分线粒体基因组中不含有内含子部分以及间隔区，同时也不存在重复序列；
2、线粒体的替换率相较于核基因更快，大约高 5~10 倍；
3、线粒体基因组一般比较稳定。在一般情况下，线粒体基因在遗传过程中大多数是不会发生基因的变异，其中包括基因重组、易位以及倒位等突变；
4、线粒体基因严格地遵守母系遗传的机制，这可以有效地排除一些由于遗传背景所造成的影响；
5、线粒体中含有大量的遗传信息，通过比较系统发育关系等，可以对进化关系有一个初步的认识。
目前，应用于研究物种的遗传进化的线粒体基因片段很多，例如，COI、16S rDNA、COII、Cytb 、ND5等基因片段。截形叶螨Tetranychus truncatus Ehara，是一种广泛分布于中国各地区，为害农林作物的重要经济害虫，寄主范围广泛，它属于蛛形纲Arachnida、蜱螨亚纲Acari、真螨目Acariformes、叶螨科Tetranychidae。成螨群聚叶背吸取汁液，使叶片呈灰白色或枯黄色细斑，严重时导致叶片干枯脱落，影响植物生长[6]。成螨雌螨 体长0.55mm，宽0.3mm。体椭圆形，深红色，足及颚体白色，体侧具黑斑。须肢端感器柱形，长约为宽的2倍，背感器约与端感器等长。气门沟末端呈"U"形弯曲。各足爪间突裂开为3对针状毛，无背刺毛。雄体长0.35mm，体宽0.2mm；阳具柄部宽大，末端向背面弯曲形成一微小端锤，背缘平截状，末端1/3处具一凹陷，端锤内角钝圆，外角尖削。
较早的研究常常使用多种分子标记，例如COI、ITS、Cytb等来研究叶螨属一些叶螨的遗传多样性以及对其进行分子鉴定。然而，与其他叶螨属的叶螨类型相比，基于截形叶螨的分子研究并不多，对其了解也并不深入。本章研究通过对中国截形叶螨自然种群线粒体Cytb序列的扩增、分析，从而分析不同截形叶螨种群间Cytb序列的多样性，并且评估红叶螨的mtDNACytb是否适合作为分子标记应用于对截形叶螨种群遗传分化的研究[7]。
1 材料与方法
1.1 样品采集和物种鉴定
在2015年7月至2016年8月，研究样品为采集10个自然种群的红叶螨样本，共采集377头个体。10个地理种群采集地点分别为福建泉州、河北沧州、黑龙江哈尔滨、湖南石门、吉林长春双阳、辽宁十里河、内蒙古呼和浩特、山东昌邑、山西长治以及陕西宝鸡太白山。我们将这些样本的具体的采集时间、以及其寄主植物和各个样本的采集地点信息见表1。
田间采集样本均保存在无水乙醇中，带回后20℃保存或立即进行鉴定及DNA提取。截形叶螨的鉴定主要依据成虫形态[8]并进行分子鉴定。
1.2 实验室虫源
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言4
1材料与方法5
1.1样品采集 5
1.2实验室虫源 5
1.3 DNA提取5
1.4截形叶螨的mtDNACytb序列扩增及测序7
1.5序列分析及数据处理7
2结果与分析7
2.1 mtDNACytb序列分析7
2.2 mtDNACytb序列多样性分析 9
2.3基于mtDNACytb的截形叶螨的种群分化11
3讨论11
参考文献13
基于线粒体基因的截形叶螨种群遗传结构研究
植物保护131 张昊
引言
在研究中，一般将对遗传多样性（genetic diversity）的研究作为对物种进化研究的基础，同时这也为研究生物多样性等方面提供了依据。遗传多样性以及其变化规律对于自然生物资源的研究也是十分重要的。在自然界中存在着多种影响种群遗传多样性的因素，包括有效种群大小、基因突变率以及基因流动等[1]。在昆虫研究的领域之中，Fisher 和Willianm二人在1943年最早地提出了生物多样性的这个概念。随后，Norse等[2]又提出了可以将生物 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
多样性分成三个水平来进行分析的概念，首先是从种群到物种，接下来是从物种到生态系统，而且这三者也分别对应遗传多样性、物种多样性以及生态系统多样性。由于外界环境压力以及基因转移等多方面的原因，种群的多样性一直处于进化的过程中[3]。
线粒体是一种在细胞生命周期中为细胞提供所需的能量的结构，因此其在生命体内具有至关重要的作用。线粒体中存在一个较小的基因组，并且其基因组为母系遗传。在昆虫中，线粒体基因组大小一般在 14~19kb，并且存在着非常高的拷贝数。昆虫线粒体基因组包括13个编码蛋白的基因（其中包括NADHQ还原酶、编码细胞色素氧化酶C、编码细胞色素氧化酶b以及ATP合成酶的多个亚基），2个rRNAs以及 22 个tRNAs（其作用为运输线粒体蛋白），共含有37个编码基因。同时，在较早的研究中表明线粒体DNA碱基组成具有明显的AT偏好性，其中分类地位越高的类群其GC的含量则越高，对于无脊椎动物，尤其是昆虫，其线粒体DNA碱基中就明显表现为AT含量很高，而相较起来GC含量
较低[4]。线粒体同时还同核编码线粒体蛋白的产物参与氧化磷酸化（OXPHOS）的过程。基于线粒体的序列分析（Mitochonddrial DNA Sequence Analysis），能够通过比较不同种群或者类群的线粒体核苷酸序列的变异，从而统计评估各个种群或者类群的之间的遗传变异情况以及遗传多样性[5]。总结之前的研究，昆虫的线粒体基因的特点有以下几个方面：
1、线粒体个体比较小，结构具有简约的特点。大部分线粒体基因组中不含有内含子部分以及间隔区，同时也不存在重复序列；
2、线粒体的替换率相较于核基因更快，大约高 5~10 倍；
3、线粒体基因组一般比较稳定。在一般情况下，线粒体基因在遗传过程中大多数是不会发生基因的变异，其中包括基因重组、易位以及倒位等突变；
4、线粒体基因严格地遵守母系遗传的机制，这可以有效地排除一些由于遗传背景所造成的影响；
5、线粒体中含有大量的遗传信息，通过比较系统发育关系等，可以对进化关系有一个初步的认识。
目前，应用于研究物种的遗传进化的线粒体基因片段很多，例如，COI、16S rDNA、COII、Cytb 、ND5等基因片段。截形叶螨Tetranychus truncatus Ehara，是一种广泛分布于中国各地区，为害农林作物的重要经济害虫，寄主范围广泛，它属于蛛形纲Arachnida、蜱螨亚纲Acari、真螨目Acariformes、叶螨科Tetranychidae。成螨群聚叶背吸取汁液，使叶片呈灰白色或枯黄色细斑，严重时导致叶片干枯脱落，影响植物生长[6]。成螨雌螨 体长0.55mm，宽0.3mm。体椭圆形，深红色，足及颚体白色，体侧具黑斑。须肢端感器柱形，长约为宽的2倍，背感器约与端感器等长。气门沟末端呈"U"形弯曲。各足爪间突裂开为3对针状毛，无背刺毛。雄体长0.35mm，体宽0.2mm；阳具柄部宽大，末端向背面弯曲形成一微小端锤，背缘平截状，末端1/3处具一凹陷，端锤内角钝圆，外角尖削。
较早的研究常常使用多种分子标记，例如COI、ITS、Cytb等来研究叶螨属一些叶螨的遗传多样性以及对其进行分子鉴定。然而，与其他叶螨属的叶螨类型相比，基于截形叶螨的分子研究并不多，对其了解也并不深入。本章研究通过对中国截形叶螨自然种群线粒体Cytb序列的扩增、分析，从而分析不同截形叶螨种群间Cytb序列的多样性，并且评估红叶螨的mtDNACytb是否适合作为分子标记应用于对截形叶螨种群遗传分化的研究[7]。
1 材料与方法
1.1 样品采集和物种鉴定
在2015年7月至2016年8月，研究样品为采集10个自然种群的红叶螨样本，共采集377头个体。10个地理种群采集地点分别为福建泉州、河北沧州、黑龙江哈尔滨、湖南石门、吉林长春双阳、辽宁十里河、内蒙古呼和浩特、山东昌邑、山西长治以及陕西宝鸡太白山。我们将这些样本的具体的采集时间、以及其寄主植物和各个样本的采集地点信息见表1。
田间采集样本均保存在无水乙醇中，带回后20℃保存或立即进行鉴定及DNA提取。截形叶螨的鉴定主要依据成虫形态[8]并进行分子鉴定。
1.2 实验室虫源
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