张娜
(河北大学 河北保定 071000)
蝗虫是直翅目,蝗总科,是直翅目的重要成员之一。蝗虫在世界范围内广泛分布,除个别极端地区外,世界各地均有分布,蝗虫种类繁多我国有1000种左右,但是可以大致分为六大种群,我国很多地区为蝗虫的重灾区,目前我国对蝗虫遗传分化分析的工作进行的还不多,报道也不多见,本文将常见的六种蝗虫作为实验材料,利用水平淀粉琼脂糖凝胶电泳技术对这六种蝗虫的遗传特征和遗传分化状况进行分析,本文重在探索六种常见蝗虫的遗传差异,进而为预报和防止蝗虫做出参考。
实验所用的蝗虫分别采自我国常见的蝗虫发生区分别是山西、江苏、河北等地,采自河南鹤壁的东亚飞蝗、山东临沂的大垫尖翅蝗、陕西西安的中华稻蝗、陕西太原的黄胫小车蝗、河南南阳的中华蚱蜢。各个蝗虫在三个自然种中随机取样,然后将完好的标本活体带回实验室,通过外部形态学鉴定然后将各个个体分开装进零下20摄氏度的冰箱中以作备用。
对蝗虫的种群的等位酶分析采用水平切片淀粉琼脂糖凝胶技术进行试验,该试验用到2个电泳的缓冲系统共检测蝗虫的10个酶进行检测这十个酶分别为腺苷酸激酶(AK)、肌酸激酶(CK)、3-磷酸甘油脱氢酶(G3PDH)、6-磷酸葡萄糖异构酶(GPI)、乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、苹果酸酶(MPDH)和磷酸葡萄糖变位酶。电泳缓冲液与凝胶缓冲液的比例是,9比1,试验样品取自冷冻蝗虫的后足股节肌肉60mg,放在已经冷却的双蒸水中进行研磨直到该组织肌肉变为匀浆为止。后将其进入滤纸芯使其成为试验所用点样品。再在5摄氏度的冰箱内进行电压恒定的电泳5h,其中己糖激酶和柠檬酸脱氢酸的电压为17V/cm,其余8个酶系统的电压为11V/cm。在对试验材料进行水平切片后用特殊颜料对其进行染色处理。对试验结果参照现金国际通用的方法对酶谱进行解释并且对蝗虫基因位点和等位基因进行记录。
使用计算的BIOSYS-2软件对个基因位点上的等位基因频率进行计算并且计算每个位点上的等位基因的平均数是多少,多态位点百分率是多少,平均观测杂合度和预期观测杂合度是多少,通过对Hardy-Weinberg平衡的符合度、蝗虫统计量、种群遗传一致度和遗传距离用非加权算术平均法对不同种群进行聚类分析。
把六种蝗虫的十种酶进行试验,一共发现15个基因座位73种等位基因,在所研究的12个基因座位中有有3个基因座在蝗虫的六大种群中均成呈单态分布,6个基因在在蝗虫的六大种群中呈多态分布,其余蝗虫的基因座位在这几个种群中至少有一个基因座位存在等位基因除了大垫尖翅蝗对腺苷酸激酶和肌酸激酶为多态外,其余五个种群均为单态腺苷酸激酶在大垫尖翅蝗和中华蚱蜢中为多态。3-磷酸甘油脱氢酶、6-磷酸葡萄糖异构酶、乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶在二至思个种群中表现为单态。在这几个蝗虫种群中,除苹果酸酶和磷酸葡萄糖变位酶基因座位的基因型频率仅在大垫尖翅蝗种群中偏离H-W平衡外,其余大多数基因座位的基因型频率显著偏离H-W平衡,像异柠檬酸脱氢酶的基因型频率在这几种蝗虫个种群中都显著偏离H-W平衡。
把平均每个基因座位的等位基因数、多态基因座位百分率、平均观察杂合度和平均期望杂合数这四个参数作为反映这六种蝗虫的遗传多样性。平均每个基因座位的等位基因数(A)的变化程度与幅度是中华蚱蜢的2.1到2.3倍之间。多态基因座位百分率变动幅度大小为亚洲小车蝗种群和中华蚱蜢种群的50%至大垫尖翅蝗种群的80%。平均观察杂合度的变动幅度为中华蚱蜢种群的0.45至中华稻蝗种群的0.975。期望杂合度的变动幅度为中华蚱蜢种群的0.191至中华稻蝗种群的0.321。这说明蝗虫的各个种群在一定程度上都出现了各种群都出现了杂合体缺乏的现象。
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