瓜实蝇的亲缘地理学和生态学研究

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1、中山大学博士学位论文摘要论文题目：瓜实蝇的亲缘地理学和生态学研究专业：动物学博士生：胡剑导师：张润杰教授摘要瓜实蝇(觑加·cP阳c甜c肭打钟)是实蝇科(Tephritidae)，果实蝇属(&7曲．0卯阳)的一种重要经济害虫，它主要为害葫芦科瓜类植物，给农业生产带来了严重的损失。迄今为止，瓜实蝇在南亚、东南亚、东亚、非洲、太平洋地区的多个地方有分布，并有入侵南北美洲的危险。考虑到瓜实蝇的重要经济意义和科学意义，本文收集了来自中国、日本、泰国、菲律宾、美国、坦桑尼亚六个国家的13个地方的瓜实蝇标本，以线粒体COI基因为

2、分子标记对瓜实蝇进行了亲缘地理关系研究及种间的分子鉴定，同时结合了土壤湿度、土壤类型、寄主、温度等生态因子对瓜实蝇的影响展开相关的研究。在对瓜实蝇的线粒体COI基因进行PCR扩增后，最终得到782bp长度的序列用于瓜实蝇种群的遗传关系分析。在对129条瓜实蝇COI基因序列进行分析后发现，序列没有插入也没有缺失，序列的AT平均含量为67．8％，GC平均含量为32．2％。在COI基因位点的多态性分析中，共发现20个可变位点，占整个序列长度的2．56％，其中19个单一多态位点，1个简约信息位点。共定义了21种单倍型，其中

3、以单倍体型A占主导地位，在整个瓜实蝇个体中的分布频率为75．2％。且单倍体A为祖先单倍型，单倍体间的最大突变步数为5步。就整个地理取样范围内的瓜实蝇种群的遗传结构而言，遗传多样性极低，遗传分化极小。地理分布对瓜实蝇种群的遗传结构影响不明显。不同瓜实蝇地理种群间的遗传距离范围为O～0．0025，单倍型多样度范围O~0．750，核苷酸多样度范围O~o．00125。本研究分析认为瓜实蝇是最近入侵中国的一个物种，夏威夷、日本、台湾可能受到不同地理来源的瓜实蝇种群的入侵。台湾瓜实蝇种群己显示分化的迹象。中山大学博士学位论文摘

4、要在以线粒体COI基因上的特异位点来鉴定瓜实蝇等15种实蝇时，发现可用于物种区分的鉴定位点数以在日本南瓜实蝇(肋c的ce朋应p陀sF口)、南瓜实蝇(肋c伊Dcem砌甜)、瓜实蝇、辣椒实蝇(肋c抛cP厂口肠f沙D珊)、昆士兰实蝇(鼢c驴DcPm咖所)、橄榄实蝇(肋cf阳cP厂口D彪伽)、地中海实蝇(＆阳ff廊c印f幻砌)、墨西哥实蝇(4刀咖砌，“如埘)，苹果实蝇(R办口gD比廊pD聊D刀肋)上的居多，而以在桔小实蝇(肋c加cP阳面坩口凰)、杨桃实蝇(肋肋．Dce阳c鲥伽6D肠P)、木瓜实蝇(肋叻·DcP阳p印缈优)、

5、菲律宾实蝇(勘!c加cP，口p^蛳窄胁P淞西)、加勒比实蝇(彳砌劝哗∥谊s啦妒，姗)，北美樱桃实蝇(R细妒彪出c咖叫肠胁)的为少。本研究结果显示，用分子鉴定桔小实蝇复合种：桔小实蝇、木瓜实蝇、菲律宾实蝇、杨桃实蝇等亲缘关系极近的物种时，还需结合黜廿D和I强LP等方法。在研究瓜实蝇等8种实蝇在COI与Cytb基因上的同源性发现，总体以在COI基因上同源性高于C)帕基因，COI基因比Cytb基因要保守，C灿基因的进化突变速率要快于COI基因。在0％、20％、40％、60％、80％的五种土壤相对湿度条件下，对瓜实蝇在河沙

6、、菜园土(壤土)、锯木屑上的化蛹和羽化研究中发现，在20～80％的相对湿度范围内，随着土壤湿度增大，瓜实蝇化蛹的深度也越浅。在20~40％的相对湿度范围内，瓜实蝇主要在土壤表面下1~3厘米处化蛹。当湿度范围为40％石0％时，瓜实蝇则主要在土壤表面下O～2厘米处化蛹。在20~60％的相对湿度范围内，土壤类型对瓜实蝇化蛹的深度影响差异不明显。在相对湿度为O％的条件下，瓜实蝇老熟幼虫全部在河沙表面上化蛹，而在菜园土上仅11．67％的老熟幼虫选择在表面化蛹。20“0％的土壤相对湿度范围对瓜实蝇羽化率的影响差异不显著，且土壤

7、类型对瓜实蝇的羽化的影响也无明显差异，除在相对湿度为60％的菜园土外。在80％相对湿度下，在河沙、菜园土两种土壤上的羽化率为0，而在锯木屑上，瓜实蝇的羽化率高达75％。本研究结果显示，湿度是影响瓜实蝇化蛹深度、蛹存活、羽化率最主要的因素；但土壤类型对瓜实蝇的化蛹深度、蛹存活、羽化率也有显著的影响。在研究苦瓜、黄瓜、西红柿、冬瓜、茄子、南瓜等六种寄主对瓜实蝇的产卵、孵化、取食、羽化、成虫体重方面的影响中发现，苦瓜、黄瓜、南瓜为瓜实蝇的II中山大学博士学位论文摘要最适宜寄主，茄子为瓜实蝇的不适宜寄主。瓜实蝇卵在苦瓜上的

8、孵化率最高，为58．89％，在茄子上的孵化率最低，为O。直接放置一龄幼虫于苦瓜、黄瓜、西红柿、冬瓜、茄子、南瓜上，发现瓜实蝇幼虫以在苦瓜、黄瓜、南瓜上的生长为最好，分别有92．50％，88．33％，92．50％的幼虫能老熟化蛹。在西红柿上有63．33％的幼虫能老熟化蛹，而茄子上的幼虫老熟率最少，为28．33％。在对寄主的产卵嗜好性方面，瓜实蝇喜欢在黄瓜、南瓜