有机苹果园卷叶蛾类、寄生昆虫的发生规律及三种蛾类线粒体谱系基因组分析

论文摘要

鳞翅目属节肢动物门、六足总纲、昆虫纲,已命名的种类超过了16万种,广布于世界各地。绝大多数种类是植食性的,是极其重要的农林业害虫。研究卷叶蛾类的种类与发生规律,以及寄生性昆虫的种类与发生规律,这对生物防治工作的进行具有重要的理论和实践意义。卷叶蛾类共有5种,它们分别是顶梢卷叶蛾、黄斑长翅卷叶蛾、南川卷蛾、苹褐带卷蛾和黑星麦蛾,其中顶梢卷叶蛾（78.6%）为本果园的优势种,它有两个明显的发生高峰期。卷叶蛾类的优势寄生性天敌昆虫有黄须伊乐寄蝇Elodia flavipalpis和姬小蜂科的两个物种。为了进一步研究鳞翅目昆虫线粒体基因组的结构特征及系统发育关系,本论文选取了3种重要的果树鳞翅目害虫（顶梢卷叶蛾、南川卷蛾和黄斑长翅卷叶蛾）作为研究对象。为了节约PCR和walking的时间,本研究主要采用标准PCR技术,通过扩增短片段来实现线粒体基因组全序列的扩增,不过某些特殊片段也采用Long PCR技术,我们顺利地扩增出3条线粒体基因组全序列。对这3个物种的线粒体基因组全序列进行了注解,并从整个基因组,蛋白编码基因,转运RNA和核糖体RNA, A+T富含区以及基因间隔区和重叠区等方面逐一进行了详细的分析讨论。这3种蛾类的线粒体基因组都分别包括了37个基因和一个A+T富含区。基因顺序与已公布的鳞翅日昆虫的完全一致,未发现有基因重排现象。卷蛾科的这3个物种的A+T富含区均含有长的串联重复片段。最后基于首尾相连的13个蛋白编码基因的氨基酸序列,我们用贝叶斯方法构建了27个鳞翅目物种的系统发育树,并结合形态树进行了详细的分析讨论。结果显示,卷蛾总科、螟蛾总科、蚕蛾总科、夜蛾总科、尺蛾总科和凤蝶总科都是单系群,其中卷蛾总科中的4个物种的系统发育关系与形态特征构建的系统发育关系完全吻合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第1章 文献综述
• 1.1 果树害虫的生物防治研究
• 1.1.1 天敌昆虫防治
• 1.1.2 生物农药防治法
• 1.1.3 干扰交配
• 1.1.4 天敌昆虫的发生规律
• 1.2 线粒体谱系基因组学研究
• 1.2.1 线粒体基因组的基本特征
• 1.2.2 线粒体谱系基因组学研究方法
• 1.2.3 线粒体基因组在昆虫分子系统学中的应用
• 1.2.4 鳞翅目线粒体基因组的结构特征
• 1.3 本论文的研究目的和意义
• 第2章 有机苹果园卷叶蛾类及其寄生性天敌昆虫发生规律研究
• 2.1 实验材料和方法
• 2.1.1 实验试剂与仪器
• 2.1.2 实验样方的选择
• 2.1.3 卷叶蛾类的采集、饲养与收集
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 有机果园卷叶蛾类的种类鉴定
• 2.2.2 有机苹果园卷叶蛾类的发生规律
• 2.2.3 有机苹果园卷叶蛾类寄生性昆虫的发生规律
• 2.2.4 有机苹果园卷叶蛾类的优势寄生性天敌昆虫
• 第3章 卷蛾科3物种线粒体基因组分析及鳞翅目系统发育研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验标本采集
• 3.1.2 主要实验试剂与仪器
• 3.1.3 总DNA的提取
• 3.1.4 引物设计
• 3.1.5 PCR扩增
• 3.1.6 胶纯化试剂盒纯化PCR产物
• 3.1.7 PCR产物的克隆与测序
• 3.1.8 测序
• 3.1.9 线粒体基因组的拼接、注释与分析
• 3.1.10 系统发育分析
• 3.1.11 实验流程
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 顶梢卷叶蛾Spilonota lechriaspis线粒体基因组的基本特征
• 3.2.2 南川卷蛾Hoshinoa longicellana线粒体基因组的基本特征
• 3.2.3 黄斑长翅卷叶蛾Acleris fimbrianana线粒体基因组的基本特征
• 3.2.4 基于13个线粒体蛋白编码基因探讨鳞翅目昆虫系统发育关系
• 第4章 总结
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢