烟粉虱不同地理种群的mtDNA+COI基因序列分析及其系统发育
中国农业科学 2005,38(1):76-85 Scientia Agricultura Sinica
收稿日期
2002CB111400
中央级科研院所社会公益研究专项资助项目和国家
攻关重大
课题资助项目
作者简介: 禇 栋(1977-),男,山东枣庄人,副研究员
主要从事外来入侵生物和昆虫分子生态学研究
吴青君1, 朱国仁
1
(1中国农业科学院蔬菜花卉研究所
2
沈阳农业大学植物保护学院
烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种世界性的重要害虫并具有多种生物型
序列比较和系统发育分析结
果表明河南郑州
江苏南京
海南海口等地的烟粉虱与来自美国California
州
Arizona州以及以色列的B型烟粉虱的同源性达到99.8%
由此可见目前在中国广大地区暴
发成灾的烟粉虱生物型为B
型
该烟粉虱生物型为Q型
关键词
mtDNA COI
系统树
Sequence Analysis of mtDNA COI Gene and Molecular Phylogeny of Different Geographical Populations of Bemisia tabaci (Gennadius)
CHU Dong 1,2 , ZHANG You-jun 1, CONG Bin 2, XU Bao-yun 1, WU Qing-jun 1, ZHU Guo-ren 1
(1Institute of Vegetables and Flowers ,Chinese Academy of Agricultural Science
Texas
???£o|°üà¨?±?ó?üè??2???-òo
ò??°′?2¥?2??2???
20世纪50年代
危害习性
因此推测烟粉虱具有不同
的生物型[2]
?ì·?ê-?ú?à1ú?°???ü1ú?ò?à?ì±?·¢
[3]
?¥?????¨μè?¤êμá??ì
粉虱新的生物型即B 型烟粉虱的出现[4]
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?÷1ú???ì·?ê-μ?éú??Díò??°?μí3·¢óy??DDá?é?è?μ??D??
ò??-óD
24个烟粉虱种群确定
了生物型
其中B 型烟粉虱较常见其它生物型均为区域性分布[5]
线粒
体编码16SrRNA
和细胞色素氧化酶CO
基因
等已被用来研究烟粉虱的系统发育关系
1期褚
栋等
烟粉虱在中国许多地区早有记载[9]
?ü?êà′
罗晨等对采自北京
西安和新疆吐鲁番地区不同作物上的5个烟粉虱种群山东
广州新疆吐鲁番和山东发生的烟粉虱为B生物型
其中B生物型为外来入侵害虫[11,12]
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íaà′éú??′?è?í???ó?
?ú?áò2è??÷???ó
í?ê±
?°?òóDD§μ?ììμD
本文研究了中国江苏省海南省上海市云南省地区的烟粉虱种群Arizona州
以色列地区已知生物型的烟粉虱种群作为对照
确定了中国不同地区的烟粉虱种群的生物型以及可能的来源地
Texas州
Texas 州B型烟粉虱由美国农业部Matthew Ciomperlik博士赠送
其采集地寄主
1.2单头烟粉虱DNA提取
参照Kirk等[6]与Frohich等[7]方法
8.0)1 m mol·L-1EDTA
l的离心管中
水浴锅中过夜加入2倍体积的预冷无水乙醇,冰浴2 h以上
去除上清液
然后将DNA沉淀室温晾干
表1 不同烟粉虱种群的地点寄主
表示未知, “
2002引物C1-J-2195 (5’TTBATTTTTTGGTCATCCAGAAGT3’)和R2819 (5’CTGAATATCGAGGCATTCC3’)
·′ó|3ìDò2???Simon等[15]
1.4 序列测定与数据分析
将PCR产物纯化后将测序结果提交GenBank
μ±í?ò?μ?àí??èo′??ú?àí?DòáDê±
78 中 国 农 业 科 学 38卷
Hosny) [14]为外群
当同一地理种群存在相同序列时
用MEGA2软件[16]
2éó?
Kimura 2-paramter 距离矩
阵
NJ
?μí3ê÷?÷·??§μ???D??è(boostrap)均进行
1 000次的重复检验
不同烟粉虱种群mtDNA COI 在
GenBank 的登陆号如下AY587516;
AY518189
AY582871
AY589498),
河南郑州
AY518186AY587515
AY587518江苏南
京
AY550274
AY518187以色列B 型(AY518190)AY518191
AY518192
California
州
AY589496Arizona州
其采集地点
西班牙:Q
型
AJ517769.1
摩洛哥Saidia:B
型
AJ550173
印
度Kolar:B
型
AF340215
美国Arizona 州
AY057122
波多黎各Puerto Rico :AY057134
?ò??è????Dò?ì?
)±í2
根据序列排序图和进化分歧矩阵可以
看到
碱基相差在97个以上
中国云南昆明烟粉虱种群和摩洛哥Q 型
0.9%0.9%
???ù?à2??ú21个以上
与世界各地的B 型烟粉虱同
源性较高
100%
已知的B 型烟粉虱种群内部差异在1???D±±??
é???
??×ˉé?o£ó??à1úTexas 州
Arizona 州
印度
而海南海口烟粉虱种群和上述
已知B 型烟粉虱仅仅有1
ê?óúB 型
烟粉虱内部差异
波多黎各
泰国和
采自中国的一个种群和上述烟粉虱的遗传距离较远
巴基斯坦
AF342777
0.9%
1期褚栋等
80 中国农业科学38卷
19].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
20].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
21].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
22].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
23].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
24].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
25].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
26].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
27].C..A...........T.....T............T.G....................A..A..G..T..T.G C..T. (252)
28].T...........G..T.....T..A T.G......A.G..A..T.......T...C...........A G.G.C A..T..G. (252)
1]CAGGATTTCTATTTTTATTTACTATGGGCGGATTAACTGGAATTATTCTTGGTAATTCTTCGGTAGATGTGT-GTCTTCATGAT[3 3 6]
2]............................T...........................................-.. (336)
3]........T....C........C.....T...C.......G....................T..T..A..T.-..T.G (336)
4]........T....C........C.....T...C.......G....................T..T..A..T.T..T.G (336)
5]........T....C........C.....T...C.......G....................T..T..A..T.-..T.G (336)
6]........T....C........C.....T...C.......G....................T..T.....T.-..T.G (336)
7]........T....C........C.....T...C.......G....................T..T.....T.-..T.G (336)
8]........T....C........C.....T...C.......G....................T..T.....T.-..T.G (336)
9]........T...................T..........................C.....T..........-..T.G.....C[336]
10]........T................A..T..........................C.....T.C........T..T.G.....C[336]
11]........T................A..T..........................C.....T..........-..T.G.....C[336]
12]........T................A..T..........................C.....T..........-..T.G.....C[336]
13]........T................A..T..........................C.....T..........-..T.G.....C[336]
14]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
15]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
16]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
17]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
18]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
19]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
20]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
21]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
22]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
23]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
24]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
25]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
26]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
27]........T................A..T..G.............................T..........-....G.....C[336]
28]....G...T.......C...........A...C.T.....C......T.G...........T..T.....T.-..T.A..C..C[336]
1]ACTTATTTTGTTG-TTGCTCATTTTCATTATGTTTTATTTATAGGAATTATCTTTGCTATTATAGGCGGAGTAATTTATTGATT[4 2 0]
2].............-........................C (420)
3].............-........................C C........C..T........C.....A..T T.T.....C.. (420)
4].............-........................C C........C..T........C.....A..T T.T.....C.. (420)
5].............-........................C C........C..T........C.....A..T T.T.....C.. (420)
6].............-........................C C........C..T........C.....A..T T.T.....C.. (420)
7].............-........................C C........C..T........C.....A..T T.T.....C.. (420)
8].............-................A.......C C........C..T........C.....A..T T.T.....C.. (420)
9].............-....G..............C....C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
10].............-....G..............C....C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
11].............-....G..............C....C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
12].............-....G..............C....C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
13].............-....G..............C....C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
14].............-....A...................C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
15].............-....A...................C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
16].............-....A...................C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
17].............-....A...................C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
18].............-....A...................C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
19].............-....A..........G........C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
20].............-....A...................C A...........T.........G....A.....T..C.. (420)
万方数据
1期 褚 栋等
AJ550173; [17]山东枣庄:AY587518; [18]Texas:AY518192;[19]摩洛哥B 型:
AJ517768.1;[20]阿根廷B 型: AF340215;[21]印度B 型: AF340215; [22]California:AY550272; [23]以色列B 型:AY518190;[24]江苏南京:AY518185;[25] Arizona;AY518194; [26]上海:AY550274; [27] 海南海口:AY518187; [28]非洲小粉虱B.afer
表示相同碱基
-
AJ550173; [17]Zaozhuang,Shandong:AY587518; [18]Texas:A
Y518192; [19] Morocco B type: AJ517768.1;[20]Argentine B type: AF340215;[21]India B type: AF340215; [22]California:AY550272; [23]Israel B type:AY518190;[24]Nanjing,Jiangsu:AY518185;[25]Arizona;AY518194;[26]Shanghai:AY550274;[27]Haikou,Hainan:AY518187;[28]Bemisia afer Identical= “. ”; Indel=“-”
图
1 烟粉虱不同地理种群及生物型
非洲小粉虱
B.after
各分支均进行 1 000次的重复检验中国云
南地区烟粉虱和摩洛哥Q 型
而中国其它地区烟粉虱种群和国外
B 型烟粉虱聚在一起
巴基斯坦
AF342777
ê1ó?áú??
方法和
万方数据
82 中国农业科学38卷UPGMA方法构建的系统树的结果相似
SDZZAY587518:山东枣庄;AZAY518194:Arizona; IndkolGBAF340215:印度B型; CLAY550272:California; ArgBueGBAF340215:阿根廷B型; TXAY 518192:Texas; JSNJAY518185: 江苏南京; BJAY582867:北京; IBAY518190:以色列B型; HeNanAY582873: 河南郑州; ShHaiEpulAYAY550274:上海; FrMayGBAJ550173:法国B型; HaiNAY518187:海南海口; MorSaiGBAJ517768:摩洛哥B型; IQAY518191:以色列Q型; SpGQAF164676:西班牙Q型; MorNadGQAJ517769:摩洛哥Q型;YN2AY587516,YNAY518189:云南昆明; PRSidaAY057134:波多黎各; AZAAY057122:Arizona州A型; PAKAF164668, PAKAF164669:巴基斯坦; CNAF342777:中国;THAIAF164674,THAIAF164670,THAIAF164673:泰国; B.afer:非洲小粉虱
SDZZAY587518:Zaozhuang,Shandong;AZAY518194:Arizona; IndkolGBAF340215: India B type; CLAY550272:California; ArgBueGBAF340215: Argentine B type; TXAY518192:Texas; JSNJAY518185: Nanjing,Jiangsu;BJAY582867:Beijing; IBAY518190: Israel B type; HeNanAY582873:Zhengzhou,Henan; ShHaiEpulAY AY550274:Shanghai; FrMayGBAJ550173:French B type; HaiNAY518187: Haikou,Hainan; MorSaiGBAJ517768: Morocco B type; IQAY518191: Israel Q type; SpGQAF164676: Spain Q type; MorNadGQAJ517769: Morocco Q type;YN2AY587516,YNAY518189: Kunming,Yunnan; PRSidaAY057134: Puerto Rico; AZAAY057122:Arizona A type; PAKAF164668, PAKAF164669: Pakistan; CNAF342777:China;THAIAF164674, THAIAF164670,THAIAF164673: Thailand; B.afer: Bemisia afer
图2 用MEGA2软件中UPGMA方法构建系统树
Fig.2 Molecular phylogenetic trees of B. tabaci using UPGMA method based on mtDNA COI sequence datas with bootstrap test
3 讨论
3.1 中国B型烟粉虱与国外B型烟粉虱的关系 由碱基差异以及系统发育分析表明
河南郑州江苏南京海南烟粉虱种群是B型烟粉虱California 州印度法国
由此可见
这与罗晨等[14]的试验结果是一致的
然后通过国内外贸易而传播到世界各地的
在本研究中采自云南昆明地区的烟粉虱种群一品红以色列Q型以及西班牙Q型烟粉虱的碱基差异
由此可知本研究中采集的云南昆明地区烟粉虱种
群一品红该生物型原来地中海地区的Q型烟粉虱亲缘关系较近
因此可知云南昆明地区Q 型烟粉虱为外来入侵害虫
84 中国农业科学38卷源地可能是地中海地区
除了B型烟粉虱由于不断传
播而广泛分布于世界各地外
如Q型烟粉虱分
布于地中海地区
亚洲
泰国和中国本研究的结果和
De Barro等[21]的观点是一致的
特别是对中国烟粉虱与世界各地不同生物型烟粉虱之间的系统学研究该方面的研究对外来入侵烟粉虱的防治具有重要的指导意义
天敌的引入
例如Kirk等(2000)研究表明西班牙地区烟粉虱与美国B型烟粉虱亲缘关系相近
在Texas州
而泰国的烟粉虱与B型烟粉虱亲缘关系较远从而导致了失败[6]
?ú±?íá?£o|2¢2?????μ?éú???ú′?è?
ò???D?μ???óòoó
è?°¢?ùí¢?ìò?Linepithema humile在南美洲本土危害并不严重
Q型烟粉虱近些年在世界各地迅速扩散
相较于B型烟粉虱
更短的发育历期以及更大危害性[28]
对新类烟碱农药具有更稳定的抗药性[19]òò′????°?ò???ú1?×¢B生物型的同时
如加强Q 型烟粉虱的检疫和防治
致谢: 美国Arizona大学Judy Brown博士
以色列Volcani Center农业研究中心Rami Horowitz博士为本论文提供了国外试验种群,在此表示感谢!
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作者:褚栋, 张友军, 丛斌, 徐宝云, 吴青君, 朱国仁, CHU Dong, ZHANG You-jun, CONG Bin, XU Bao-yun, WU Qing-Jun, ZHU Guo-Ren
作者单位:褚栋,CHU Dong(中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京,100081;沈阳农业大学植物保护学院,沈阳,110161),张友军,徐宝云,吴青君,朱国仁,ZHANG You-jun,XU Bao-yun,WU Qing-Jun,ZHU Guo-Ren(中国农业科学院蔬菜
花卉研究所,北京,100081), 丛斌,CONG Bin(沈阳农业大学植物保护学院,沈阳,110161)
刊名:
中国农业科学
英文刊名:SCIENTIA AGRICULTURA SINICA
年,卷(期):2005,38(1)
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本文读者也读过(9条)
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引证文献(54条)
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41.史苹香.王冬生.滕海媛.章巧利.张天澍.袁永达.王建国上海地区烟粉虱生物型的鉴定[期刊论文]-江西农业大学学报 2012(2)
42.刘勇.宋毓.李晓宇基于线粒体COⅠ基因的DNA条形码技术在昆虫分子鉴定中的应用[期刊论文]-植物检疫 2010(2)
43.姬琨.白润娥.汤清波.蒋金炜.张大山.闫凤鸣河南省非露地烟粉虱越冬生物型的鉴定及系统进化[期刊论文]-河南农业大学学报2010(5)
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50.濮佳明.武松.霍锡敏.王欢.夏润玺.李喜升.王振东.罗朝斌.刘彦群珍稀绢丝昆虫柳蚕的DNA条形编码与系统进化初步分析[期刊论文] -蚕业科学 2009(1)
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本文链接:https://www.360docs.net/doc/c31624865.html,/Periodical_zgnykx200501014.aspx