《嗜卷書虱種群遺傳結構及分化機制研究》是依託西南大學，由魏丹丹擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：嗜卷書虱種群遺傳結構及分化機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：魏丹丹
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
嗜卷書虱是一種在世界範圍內廣泛發生並可造成嚴重經濟損失的儲藏物害蟲。本項目瞄準昆蟲分子種群遺傳學這一國際研究熱點領域，緊密圍繞嗜卷書虱種群遺傳與進化這一關鍵科學問題，在利用磁珠富集法構建微衛星文庫的基礎上，採用分子克隆和高通量測序技術發掘嗜卷書虱微衛星位點。以多態性微衛星位點作為分子標記，解析我國主要儲糧生態區嗜卷書虱種群遺傳結構變化規律、評估其遺傳多樣性，追溯種群歷史動態，闡明基因交流模式，估計種內遺傳分化程度，探討嗜卷書虱在我國的擴散途徑。明確其遺傳分化機制及嗜卷書虱對儲糧保護劑的敏感性與種群遺傳結構的相互關係，建立基於微衛星標記的嗜卷書虱自然種群對殺蟲劑敏感性的分子檢測技術。研究結果將在理論上深化對書虱微衛星及種群遺傳結構的認識，豐富生物進化和遺傳變異的研究內容；在實踐上可用於指導實倉儲藏物合理布局、為深入理解嗜卷書虱適應性機制和制定科學防控策略提供理論依據。
結題摘要
本項目緊密圍繞書虱種群遺傳與進化這一關鍵科學問題，以倉儲害蟲書虱為研究對象，特別是以嗜卷書虱為主攻對象。研究通過書虱ITS基因的克隆與序列分析，建立了一種基於ITS2的快速鑑定書虱的多重PCR技術體系。通過磁珠富集法構建了嗜卷書虱和嗜蟲書虱共13個基因組微衛星（gSSR）富集文庫，篩選獲得260個gSSR位點並進行適用性分析；同時，對嗜卷書虱、嗜蟲書虱以及三色書虱等常見書虱類害蟲進行了轉錄組測序，鑑定得到三種書虱的共1,797個可用於引物設計的功能微衛星（EST-SSR）位點，從而提出了一套簡單、高效、操作性強的基於轉錄組資料庫發掘微小昆蟲EST-SSR的技術流程。利用線粒體Cytb基因和核ITS基因序列，對9個嗜卷書虱地理種群和11個嗜蟲書虱地理種群的遺傳多樣性、種群遺傳分化及基因交流模式進行解析。結果表明，嗜卷書虱和嗜蟲書虱具有相對較高的遺傳多樣性，這可能是書虱在各地能夠頻繁成災、對儲糧保護劑快速產生抗性的遺傳學基礎；書虱多數種群間遺傳分化顯著，且具有高水平的基因流，在歷史上經歷了弱的種群擴張事件。此外，基於轉錄組數據，發掘了一批在書虱抗逆和生長發育中的關鍵基因並進行克隆與表達研究，為書虱的抗性治理和新殺蟲劑的研發提供新的理論基礎。本項目測序獲得了嗜蟲書虱、小眼書虱以及無色書虱的線粒體基因組序列，發現了嗜蟲書虱和小眼書虱書線粒體基因組的不對稱雙裂化現象，提出了線粒體基因組核型的新概念。總之，項目研究結果深化了對書虱微衛星、不同地理種群的遺傳多樣性、種群遺傳分化及基因交流等種群遺傳與進化問題的認識，有利於從分子水平上了解嗜卷書虱等書虱類害蟲的生態適應機制和成災規律，同時為指導實倉儲藏物合理布局、書虱抗性監測及持續控制策略的制定提供種群遺傳信息。
