灰尖巴蝸牛(Bradybaenaravida),隸屬軟體動物門,腹足綱,柄眼目,巴蝸牛科,巴蝸牛屬,其屬陸生貝類軟體動物,貝殼殼質(zhì)堅(jiān)硬而厚,黃褐色或略呈紅褐色,殼體扁球形[1]。該物種喜歡生活于潮濕的灌木叢、草叢中、田埂上、亂石堆中、枯枝落葉下、農(nóng)田、菜田、庭院以及溫室附近的陰濕潮濕、多腐殖質(zhì)的環(huán)境。
【摘要】本研究以曲靖市5個不同地理種群的灰尖巴蝸牛為研究對象,采用分子生物學(xué)方法,對灰尖巴蝸牛線粒體基因組中的16SrDNA基因進(jìn)行分離、提取、擴(kuò)增和測定,以分析DNA序列來探討該物種整個分布區(qū)域的遺傳結(jié)構(gòu);并通過探尋種群間分化水平和系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系,以弄清種群擴(kuò)散危害路線,為群體遺傳多樣性分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明,灰尖巴蝸牛5個種群之間存在限制性基因流,種群分化明顯,且種群間變異比率高,具有顯著的遺傳結(jié)構(gòu);5個種群的歷史有效種群大小均比較穩(wěn)定,沒有發(fā)生過種群大爆發(fā)。該研究數(shù)據(jù)將有利于針對灰尖巴蝸牛綜合防治措施的制定,并有望為其它同類物種的分子生態(tài)學(xué)研究工作提供重要的參考數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】灰尖巴蝸牛,16SrDNA,序列分析,遺傳結(jié)構(gòu)
近年來,保護(hù)地農(nóng)作物的迅速發(fā)展為灰尖巴蝸牛的棲息和越冬提供了適宜的環(huán)境,致使灰尖巴蝸牛的發(fā)生有了加重的趨勢。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),危害農(nóng)作物的蝸牛主要有3種:灰尖巴蝸牛(Bradybaenaravida)、同型巴蝸牛(B.similaris)、江西巴蝸牛(B.kiangsinensis)。其中以灰尖巴蝸牛的發(fā)生數(shù)量較多,占55%~65%[2]。
1材料與方法
1.1樣品采集與保存
實(shí)驗(yàn)用25只灰尖巴蝸牛分別從曲靖師范學(xué)院校內(nèi)4個地點(diǎn)及曲靖市龍?zhí)豆珗@采集,樣品去殼后置于95%乙醇中固定保存。
1.2總DNA的提取、PCR擴(kuò)增及序列測定
1.3數(shù)據(jù)分析
利用軟件Chromas、ClustalX1.8軟件進(jìn)行同源排序,并適當(dāng)手動校對。利用DnaSP4.10.7軟件統(tǒng)計(jì)序列總變異位點(diǎn)、單突變位點(diǎn)及簡約信息位點(diǎn)等。利用ArlequinVer3.1軟件中的populationcomparisons和populationdifferentiation兩個模塊進(jìn)行分析;贙imura2P模型,計(jì)算種群間成對的遺傳距離(FST)值。以ArlequinVer3.1進(jìn)行Mismatch分析、Tajima’s序列變異中性檢驗(yàn)及Fu’sFs中性檢測。種群的分化和種群結(jié)構(gòu)的地理格局通過ArlequinVer3.1分子變異分析AMOVA(AnalysisofMolecularVariance)模塊來估測。
2結(jié)果
2.1單倍型分析
統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示,5個地理種群25只灰尖巴蝸牛中分析得到17種單倍型,5個種群單倍型數(shù)分別為5,3,3,2,4個,其中第1個種群擁有最多的單倍型數(shù)目,第4個種群擁有最少的單倍型數(shù)目。
2.2種群間遺傳分化水平
種群間的遺傳分化程度可通過遺傳距離(FST值)來衡量。分析結(jié)果表明,種群間成對的FST值位于0.400-0.900之間,其中Pop4和Pop5兩種群間的遺傳距離最大,即0.900;Pop3和Pop4兩種群間的遺傳距離為0.401,是所有值中最小的。
2.3種群結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性檢驗(yàn)
采用錯配分布分析的結(jié)果表明,該物種群體錯配分布曲線呈現(xiàn)多峰分布,則說明歷史種群大小相對較為穩(wěn)定,即該物種群體遺傳結(jié)構(gòu)在歷史上是比較穩(wěn)定的,沒有發(fā)生過種群大爆發(fā)。
2.4群體遺傳結(jié)構(gòu)分析
分子變異分析(AMOVA)結(jié)果顯示,種群間的變異組分為12.097,占整個變異組分的78.120%;種群內(nèi)的變異組分為2.259,占整個變異組分的14.590%,種群間的變異組分明顯高于種群內(nèi)。上述結(jié)果說明種群間的遺傳變異對種群結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)最大,即灰尖巴蝸牛群體存在著顯著的遺傳結(jié)構(gòu)。
3討論
研究結(jié)果綜合說明,灰尖巴蝸牛群體遺傳結(jié)構(gòu)在歷史上是比較穩(wěn)定的,具有顯著的遺傳分化,種群間遺傳距離普遍較高。這種分化格局明顯的遺傳結(jié)構(gòu)的形成可能主要有以下兩方面的原因:首先,遺傳分化與灰尖巴蝸牛本身的生物學(xué)特征有關(guān)。該物種個體小,擴(kuò)散分布能力有限,種群間存在限制性基因流。這種單個個體遷移距離遠(yuǎn)小于其分布生境范圍的物種,也極易形成距離隔離效應(yīng)而導(dǎo)致相鄰種群間的基因流受限。另外,人類活動影響。本研究采集的5個種群中除Pop5位于龍?zhí)豆珗@外,其余種群均分布于曲靖師院校內(nèi),種群內(nèi)個體的活動可能明顯受到人為活動的嚴(yán)重影響,致使各種群出現(xiàn)地理隔離和遺傳分化。
綜上所述,5個不同地理種群間基因交流受限制,種群分化明顯,且種群間變異比率高,具有顯著的遺傳結(jié)構(gòu),證實(shí)了距離隔離對遺傳分化具有顯著的影響,以及適度人類活動所導(dǎo)致的群體遺傳結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,缺乏過種群大爆發(fā)。這一重要的結(jié)果將有利于針對灰尖巴蝸牛綜合防治措施的制定,并有望為該物種的分子生態(tài)學(xué)研究工作的開展提供重要的參考數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉延虹,陳雯,謝飛舟.灰巴蝸牛發(fā)生規(guī)律研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,4:126~129.
[2]王穿才.灰巴蝸牛發(fā)生規(guī)律和習(xí)性觀察[J].中國蔬菜,2008,6:27~29.
[3]盛巖,鄭蔚虹,裴克全,等.微衛(wèi)星標(biāo)記在種群生物學(xué)研究中的應(yīng)用[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2002,26(增刊):113~119.
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