中国重要农业蝗虫群体遗传结构及防治应用研究

项目来源

国家自然科学基金(NSFC)

项目主持人

马恩波

项目受资助机构

山西大学

项目编号

30170612

立项年度

2001

立项时间

未公开

研究期限

未知 / 未知

项目级别

国家级

受资助金额

15.00万元

学科

生命科学-植物保护学-农业昆虫学

学科代码

C-C14-C1402

基金类别

面上项目

关键词

防治应用 ; 蝗害 ; 群体遗传 ; grasshopper ; allozyme ; molecular markers ; genetic structure of populations ; pesticide resistance ; Pest grasshoppers.Population genetics.Control applicatio

参与者

李春选;郭亚平;黄登宇;任竹梅;郑先云;韩焱

参与机构

湖北大学

项目标书摘要:本项目立论于种群遗传学与分子毒理学的交叉点上,以中国重要农业害虫飞蝗、稻蝗为对象,利用分子水平有效的遗传标记,筛选害虫种群对杀虫剂敏感/耐受的基因型,进而确定杀婕炼曰蛐推德时浠挠跋臁2捎眉际跤械任幻阜治觥FLP、RAPD等。通过上述研究,建⑵鸹瘸嬉糯峁贡浠亩嗖夥椒ǎ员阍诨瘸娣乐沃醒≡衩舾械纳背婕粒岣叻佬А

Application Abstract: Based on the theory of population genetics,this study focus on the genetic stucture of some important grasshoppers in China by using the biochemistry and molecular methods shch as RAPD,AFLP and allozyme techniques.The main results are as follows:(1)The study of population structure in some grasshoppers by using the allozyme techniques and some molecular markers such as RAPD,AFLP.The specimens collected more than ten provinces in China,including Oxya chinensis and Locust migratoria manilensis,the results studied the population genetics in these grasshoppers and showed these genetic markers could be used to reveal the relationships and their genetic structure among the species and the polulations.(2)The study of biochemical mechanisms of pesticide resistance in some pest grasshoppers.The results showed that the increasing insecticide selection pressure was attributed to the decreased insecticide sensitivity in some field populations in Locust migratoria manilensis and Oxya chinensis.Increased general esterases activities were associated with less sensitivity to these pest grasshoppers.(3)On the basis of population genetic structure and divergence of Oxya chinesis,this study examined the relationship of the allozyme genotype and the differential acute mortality of Oxya chinensis.The results suggested that the correlations between the allozyme genotype and toxic effects of pesticides.This correlation upon further confirmations is potentially applicable in monitoring the dynamic changes of allozyme genotypes of the grasshopper species as a pesticide resistance biomarker of Oxya chinenses.We have cooperation research with Kansas State University.The 31 research papers have been published in this research,and 5 Doctors and 3 Masters theses achieved.

项目受资助省

山西省

项目结题报告

中国重要农业蝗虫群体遗传结构及防治应用研究结题报告(全文)

  • 排序方式:
  • 5
  • /
  • 1.AFLP分子标记技术在昆虫学研究中的应用

    • 关键词:
    • 分子遗传标记;AFLP;昆虫学
    • 郑先云,马恩波,郭亚平
    • 《昆虫知识》
    • 2003年
    • 05期
    • 期刊

    AFLP分子标记技术是一种建立在PCR技术和RFLP标记基础上的新的DNA指纹分析技术 ,具有多态性丰富、结果稳定可靠、重复性好、所需DNA量少、可以在不知道基因组序列的情况下进行研究等特点 ,现已广泛用于构建遗传图谱、遗传多样性研究、系统进化及分类学、遗传育种和品质鉴定以及基因定位等方面。该文介绍了AFLP标记技术的原理以及在昆虫学研究中的应用。

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  • 2.中华稻蝗不同体段镉与铅含量及抗氧化酶的比较

    • 关键词:
    • 中华稻蝗;体段;镉;铅;抗氧化系统
    • 吴海花;闫会平;孙鸽;郭亚平;张小民;席玉英;马恩波
    • 《农业环境科学学报》
    • 2009年
    • 03期
    • 期刊

    采用现场采样及室内测试方法,对中华稻蝗不同体段的镉与铅含量、MDA及H2O2自由基含量、GSH含量及其相关酶(GST、GPx、GR)活性、SOD及CAT活性进行了研究。结果表明,镉与铅含量均在胸部最高,其次为腹部和头部,后足含量最低。胸部镉含量分别是腹部、头部和后足的2.83、3.40和5.67倍,铅含量分别是腹部、头部和后足的1.29、1.39和1.41倍。GSH、MDA、H2O2含量及SOD、CAT活性均为后足最高,其次为头部和腹部,胸部最低。GST在4个体段的活性无显著差异。GR活性的顺序为头部>胸部>腹部>后足,GPx活性的顺序为头部>腹部>胸部>后足。进入土壤中的镉与铅经食物链转运后,在中华稻蝗体内富集,据此可将中华稻蝗作为农业环境中镉与铅污染的指示生物。

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  • 3.日本稻蝗、中华稻蝗和赤胫伪稻蝗地理种群的RAPD遗传分化研究

    • 关键词:
    • 日本稻蝗;中华稻蝗;赤胫伪稻蝗;RAPD分析;遗传分化
    • 张建珍,郭亚平,段毅豪,马恩波
    • 《生态学报》
    • 2004年
    • 07期
    • 期刊

    运用 1 0个 RAPD引物对日本稻蝗 (Oxya japonica)、中华稻蝗 (Oxya chinensis)和赤胫伪稻蝗 (Pseudoxya diminuta)的种群遗传分化进行分析。 1 0个随机引物共产生 1 35条带 ,扩增谱带具有明显的属、种间多态性。Shannon信息指数表明中华稻蝗遗传多样性水平较高 (2 .6 93) ,日本稻蝗次之 (2 .31 9) ,赤胫伪稻蝗最低 (1 .0 4 2 )。中华稻蝗和日本稻蝗的不同地理居群出现遗传分化 ,由 Shannon信息指数估算的种群间遗传分化系数分别为 2 0 .7% ,4 2 .4 %。用 UPGMA和 NJ法对 Nei’s遗传距离作聚类分析 ,构建分子系统树。系统树显示 :同一种群的不同个体优先相聚 ,而后 ,同一种的不同种群依次相聚 ;日本稻蝗广西南宁种群和广东广州种群首先聚为一支 ,陕西西安种群和浙江杭州种群聚为另一支 ,两支相聚后与中华稻蝗聚在一起 ,最后与赤胫伪稻蝗相聚。聚类结果表明 :不同地域日本稻蝗亲缘关系的远近与地理距离呈现一定的相关趋势 ,日本稻蝗与中华稻蝗亲缘关系较近 ,Nei’s遗传距离平均为 0 .1 4 2 ,而赤胫伪稻蝗与它们关系较远 ,Nei’s遗传距离平均为 0 .4 5 1。聚类图所显示的物种间亲缘关系的远近程度与形态分类学和细胞分类学结果相一致

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  • 4.马拉硫磷对中华稻蝗种群遗传结构的作用

    • 关键词:
    • 马拉硫磷;中华稻蝗;种群遗传结构;死亡率差异;等位酶
    • 卢芙萍,李翠兰,段毅豪,郭亚平,马恩波
    • 《遗传》
    • 2004年
    • 05期
    • 期刊

    将中华稻蝗(Oxyachinensis)注射1 5g/L的马拉硫磷,24h后死亡率为56%。用等位酶电泳确定死亡与存活个体在多态性基因座Pgm和Me上的基因型,并比较各基因型的死亡率差异。结果表明:在Pgm基因座上,马拉硫磷对具有不同基因型的中华稻蝗个体存在选择性致死作用,但是在Me基因座上未观察到类似选择性致死作用。在基因座Pgm上,Pgm ab基因型个体死亡率最高(80%),Pgm bb和Pgm bc基因型个体死亡率最低(49%),低于平均死亡率。卡方检验表明,基因型Pgm bb和Pgm cc的死亡率之间存在显著差异。在存活个体中,等位基因Pgm b的频率显著增加。基于Roger’s遗传距离的聚类分析表明,马拉硫磷的急性致死作用会导致中华稻蝗种群遗传组成的变化。马拉硫磷是蝗虫防治中常用的杀虫剂,研究显示,不同基因型在死亡率上的差异也可能存在于田间。

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  • 5.迷蛱蝶属及相关物种细胞色素b基因序列及其分子系统学研究(英文)

    • 《动物分类学报》
    • 2007年
    • 02期
    • 期刊

    迷蛱蝶属Mimathyma隶属于蛱蝶科Nymphalidae闪蛱蝶亚科Apaturinae,该属所包含的种类复杂,其分类学地位存在争议。本文对迷蛱蝶属、闪蛱蝶属Apatura和带蛱蝶属Athyma7个种共19个个体的线粒体DNA细胞色素b基因部分序列进行测定分析,并以花斑螯蛱蝶Charaxes kahruba(Moore)作为外群用PAUP软件构建MP和NJ分子系统树。结果显示迷蛱蝶Mimathyma chevana(Moore)、夜迷蛱蝶Mimathyma nycteis(Ménétriès)、白斑迷蛱蝶Mimathyma schrenckii(Ménétriès)和环带迷蛱蝶Mimathyma ambica Kollar形成1个聚类簇,支持Moore将这4个种由闪蛱蝶属移出并建立迷蛱蝶属的观点。同时,尽管迷蛱蝶在形态上与该属其余3种相似,但研究发现聚类簇Ⅰ中夜迷蛱蝶、白斑迷蛱蝶和环带迷蛱蝶首先相聚,然后再与迷蛱蝶聚在一起,表明迷蛱蝶与这3种亲缘关系较远。此外,本文的研究结果还显示迷蛱蝶属与闪蛱蝶属关系密切,而与带蛱蝶属的关系较远。

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  • 6.中华稻蝗田间种群对马拉硫磷和溴氰菊酯的敏感性及其毒理机制的研究

    • 关键词:
    • 马拉硫磷;溴氰菊酯;酯酶;谷胱甘肽S-转移酶;乙酰胆碱酯酶;酶抑制
    • 吴海花;杨美玲;郭亚平;马恩波
    • 《农业环境科学学报》
    • 2006年
    • 03期
    • 期刊

    采用生物和生化测定方法,研究了3个中华稻蝗种群对马拉硫磷和溴氰菊酯的敏感性及相关酶系的作用。生物测定结果表明,汉中种群对马拉硫磷和溴氰菊酯的LD50值均最高,临猗种群次之,繁峙种群最低。繁峙和汉中种群对溴氰菊酯比对马拉硫磷敏感,临猗种群则相反。结合生物测定结果和各种群的防治背景,认为杀虫剂的选择压力是引起这3个种群对杀虫剂敏感性差异的主要原因。在无杀虫剂选择压力的作用下,抗性会逐渐消退。生化测定结果表明,汉中种群的酯酶活性最高,繁峙种群次之,临猗种群最低。当以α-NA为底物时,汉中种群酯酶活性分别是临猗和繁峙种群的2.54和1.57倍;当以α-NB为底物时,汉中种群酯酶活性分别是临猗和繁峙种群的1.61和1.53倍;当以β-NA为底物时,汉中种群酯酶活性分别是临猗和繁峙种群的1.84和1.59倍。繁峙种群的谷胱甘肽S-转移酶活性最高,临猗和汉中种群的谷胱甘肽S-转移酶活性相近。此外,繁峙种群的乙酰胆碱酯酶活性最高,临猗种群次之,汉中种群最低。3种氧化型有机磷抑制剂对3个种群乙酰胆碱酯酶体外抑制结果表明,用对氧磷作为抑制剂时,汉中种群的双分子速率常数ki值比临猗和繁峙种群分别降低了7.20和8.50倍;当以氧化毒死蜱作为抑制剂时,汉中种群的ki值比临猗和繁峙种群分别降低了1.21和1.77倍;当以甲基内吸磷为抑制剂时,汉中种群的ki值比临猗和繁峙种群分别降低了7.91和13.43倍。从生物测定和生化测定的结果可以推断,酯酶活性的提高和乙酰胆碱酯酶对抑制剂的敏感性降低是引起3个种群对杀虫剂敏感性差异的主要原因,而谷胱甘肽S-转移酶和乙酰胆碱酯酶活性的变化是次要原因。

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  • 7.山西省东亚飞蝗发生的灰评估

    • 关键词:
    • 东亚飞蝗;灰理论;灰统计评估;山西
    • 黄登宇,郝永红,黄解宇,冯红银萍,牛建红,马恩波,王学萌
    • 《数学的实践与认识》
    • 2005年
    • 11期
    • 期刊

    根据灰理论与方法,建立了山西省东亚飞蝗的灰评估模型,并采用此模型对山西省1990—2001年东亚飞蝗发生的主要气象因子温度、日照及降水时数等评估指标进行了灰评估,探讨影响东亚飞蝗发生的气象因子间的主次关系,以期为山西省东亚飞蝗的防治决策提供理论依据.

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  • 8.山西省六个负蝗种群的遗传多样性

    • 关键词:
    • 奇异负蝗;短额负蝗;种群;遗传多样性;等位酶
    • 卢芙萍,李翠兰,段毅豪,郭亚平,马恩波
    • 《生态学报》
    • 2005年
    • 10期
    • 期刊

    用等位酶电泳分析方法对短额负蝗(A tractom orpha sinensis)和奇异负蝗(A tractom orpha p ereg rina)各3个自然种群10种酶(AAT,CK,G 3PD,HEX,IDH,LDH,M DH,M E,PG I,PGM)进行检测。结果显示:两种负蝗在某些基因座上共享常见的等位基因,如A a t-1-b、A a t-2-b、G 3p d-a、Ck-1-b和Ldh-b;除个别基因座在部分种群符合H ardy-W e inberg平衡外,两种负蝗的大多数基因座的基因型频率显著偏离H ardy-W e inberg平衡。此外,奇异负蝗M e-c(0.318~0.740)、短额负蝗H ex-1-a(0.800~1.000)及Ldh-b(0.487~0.750)等位基因频率呈现出由北向南递增的趋势,表明M e和H ex、Ldh基因座上的等位基因频率与地理分布存在一定的相关关系。短额负蝗平均每个基因座的等位基因数(A)为1.9~2.3、多态基因座百分率(P)为56.3%~68.8%、平均观察杂合度(Ho)为0.072~0.096;而奇异负蝗的相应值依次为A=1.7~2.2,P=43.8~56.3%,Ho=0.070~0.107。从A、P和Ho3个参数可知,短额负蝗遗传多样性明显高于奇异负蝗。6个负蝗种群的平均观察杂合度均明显低于H ardy-W e inberg平衡预期值,表明6个负蝗种群均出现了杂合体缺乏现象。短额负蝗3种群I值为0.971~0.996,奇异负蝗3种群I值为0.982~0.995,短额负蝗与奇异负蝗I值为0.379~0.451,表明种内遗传相似度明显高于种间,从种间I值可知奇异负蝗和短额负蝗属于近缘种。根据R oger’s遗传距离进行的聚类分析表明,两种负蝗可分为两支,且两种负蝗的遗传距离与地理距离均存在明显的相关趋势。两种负蝗的平均FST值都不显著偏离0值(奇异负蝗FST=0.087,p>0.05,短额负蝗FST=0.045,p>0.05),表明该两种负蝗种群间的分化不明显。

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  • 9.氟虫腈急性致死作用对中华稻蝗种群遗传结构的影响

    • 关键词:
    • 中华稻蝗;氟虫腈;等位酶;基因型;死亡率
    • 李翠兰,段毅豪,卢芙萍,郭亚平,马恩波
    • 《农业环境科学学报》
    • 2005年
    • 05期
    • 期刊

    采用急性毒性实验方法,比较了氟虫腈处理后中华稻蝗多态基因座位(Ldh,Gpi,Pgm,Me)各基因型个体的死亡率差异。从平均每个基因座位的等位基因数(A=3.3)、平均观察杂合度(Ho=0.387 ̄0.404)和平均期望杂合度(He=0.430 ̄0.431)三个参数可知,中华稻蝗具有较高的遗传多样性,适合用于对具有不同基因型的个体的致死性差异研究。用氟虫腈农药制剂(0.12μg·g-1)注射中华稻蝗557头,48h后平均死亡率为57%。将存活个体和死亡个体分别进行等位酶分析以确定每个个体的基因型。列联表X2检验结果表明,氟虫腈对Gpi、Pgm和Me各基因型个体的选择呈现随机特征,各基因型与死亡率未见显著相关(P>0.05)。但在Ldh基因座位上,各基因型个体的死亡率分别为49%(Ldh-AA)、58%(Ldh-AB)和54%(Ldh-BB),且Ldh-AA个体与Ldh-AB个体之间的基因型与死亡率存在显著相关(P<0.05)。根据Roger’s遗传距离所得的聚类分析,氟虫腈的急性致死作用使中华稻蝗种群的遗传结构产生了一定的分化作用。

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  • 10.飞蝗五个自然种群的遗传分化研究

    • 关键词:
    • 飞蝗;种群;RAPD;遗传分化;系统树
    • 任俐,张建珍,李春选,郭亚平,马恩波
    • 《山西大学学报》
    • 2005年
    • 04期
    • 期刊

    采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术检测飞蝗L ocusta m ig ra toria(L innaeus)2个亚种5个种群的遗传多样性,11个随机引物扩增共产生了163条带,其中多态性片段为156条.Shannon信息指数和N e i’s指数对RAPD数据的分析表明:东亚飞蝗L ocusta m ig ra toria m an ilensis(M eyen)不同种群存在较高的遗传多样性;同时,东亚飞蝗种群间出现一定程度的遗传分化,遗传分化系数分别为36.09%和33.85%.用U PGM A对N e i’s遗传距离作聚类分析,结果表明:东亚飞蝗不同种群的亲缘关系较近,而它们与亚洲飞蝗L ocusta m ig ra toria m ig ra toria(L innaeus)关系较远.由N e i’s遗传一致度和遗传距离可以看出,东亚飞蝗不同种群间的遗传距离均小于东亚飞蝗与亚洲飞蝗之间的遗传距离.由M an te l软件检验得出地理距离和遗传距离的相关性系数r<0.7,表明这5个种群亲缘关系的远近与地理距离无相关性.同时,还结合等位酶种群遗传结构研究结果综合分析了上述东亚飞蝗4种群的遗传多样性及其分化,表明RAPD可检测出更高水平的遗传多样性.

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  • 排序方式:
  • 5
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