全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
　 核 农 学 报　2010, 24 (1) : 0192～0194
Journal of N uclear Agricultura l Sciences
文章编号 : 100028551 (2010) 0120192203
一种棉铃虫成虫体色突变体的遗传分析
何丽华　牛宝龙　刘　岩　沈卫锋　翁宏飚　陈金娥　孟智启
(浙江省农业科学院蚕桑研究所 ,浙江 杭州　310021)
摘 　要 :在棉铃虫常规饲养种群中发现一种成虫体色突变体 ,该突变体腹、翅颜色与野生型显著不同 ,用
杂交试验对该突变体进行了研究。研究发现 ,突变体与野生型正反交 F1 代成虫体色均显示野生型色 ;
F2 代成虫野生型和突变体的分离比为 3123∶1; 回交 BC1 代中野生型和突变体分离比为 1113∶1; F2 代
中的突变体自交 ,后代全部表现为突变。遗传分析结果表明 ,该成虫体色突变体属常染色体上单基因控
制的隐性遗传性状。
关键词 :棉铃虫 ;体色突变体 ;遗传分析
GENETIC ANALY S IS O F A MO TH BODY COLO UR M UTANT IN H elicovrpa a rm igera
HE L i2hua　N IU Bao2long　L IU yan　SHEN W ei2feng　W ENG Hong2biao　CHENG J in2e　MENG Zhi2qi
( Sericltural Research Institu te, Zhejiang Academ y of Agricu ltural Sciences, Hangzhou, Zhejiang　310021)
Abstract:A moth body colormutantwas found in Helicoverpa a rm igera during regular feeding. D ifferent color, compared
with the wild type, mainly showed in abdoment and wing. W ild phenotype appeared in F1 p rogenies when recip rocal
cross of mutant with the wild type. Segregation ratio of 3123∶1 in F2 p rogenies and 1113∶1 in backcross p rogenies was
statistically counted respectively. Offsp ring entirely showed mutant type when F2 p rogenies self crossed. Results
indicated that this body colour mutant was monogenic autosomal recessive inheritance.
Key words: Helicovrpa arm igera; body colour mutant; genetic analysis
收稿日期 : 2009205218　接受日期 : 2009209216
作者简介 :何丽华 (19682) ,女 ,浙江省诸暨人 ,副研究员 ,研究方向为昆虫分子生物学。Tel: 0571286404173281; E2mail: helh1968@1631com
通讯作者 :孟智启 (19532) ,男 ,浙江杭州人 ,研究员 ,研究方向为昆虫分子生物学。Tel: 86404031; E2mail: mengzq2011@ sina. com　　棉铃虫 ( Helicoverpa arm igera Hbner)属鳞翅目夜蛾科 ,具有寄主范围广、繁殖潜能大、种群能远距离迁移和对环境适应能力强等特点 ,是棉花的主要害虫之一 ,其生物学和防治技术研究已有许多报道 [ 1～6 ]。其野生型成虫体色一般雌蛾表现为红褐色 ,雄蛾呈灰绿色。本实验室曾对棉铃虫成虫的一种显性体色突变体的遗传规律进行了初步分析 [ 7 ]。马伟华等对棉铃虫蛾蛹黑型突变体体色遗传规律及黑化相关酶研究进行了报道 [ 8 ]。而对棉铃虫具有显著表型特征且能稳定遗传突变体的研究鲜见报道。在实验室常规饲养棉铃虫种群中 ,我们发现一种新的体色突变体表型 ,它与野生型及有关文献报道的突变型 [ 7, 8 ]存在显著不同。本文以杂交试验方法对该体色突变体的遗传方式作了初步探讨 ,以为棉铃虫遗传防治的研究及开展棉铃虫黑化 生态学特点及其内在分子机制等研究提供参考。1　材料与方法111　材料试验用野生型棉铃虫在浙江省萧山棉田中捕获 ,并在本实验室经人工多代饲养 ,突变体于 2007年 8月在人工饲养的野生型成虫中发现并选出。112　棉铃虫表型的观察棉铃虫均在室内采用人工饲料饲养 ,饲养温度为22℃～28℃,相对湿度为 70% ～80%。对该棉铃虫突变体的卵、幼虫、蛹和成虫分别用肉眼观察表型 ,并与各对应时期的野生型进行比较。113　分析
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　1期 一种棉铃虫成虫体色突变体的遗传分析
11311　棉铃虫成虫体色突变体与野生型成虫杂交后
的 F1 代调查 　将雌雄成虫体色突变体与野生型成虫
单蛾配对 ,所产卵孵化后的幼虫饲养至成虫 ,分别调查
F1 代成虫的体色情况。
11312　F1 代自交后的 F2 代调查 　将 F1 代成虫自交 ,
羽化后调查 F2 代成虫体色的表现和分离比例。根据
成虫的雌雄及体色分离比例判定控制该突变性状的基
因数和遗传特性。
11313　F1 代与突变体回交的 BC1 代调查 　将 F1 代
雌雄成虫与突变体雌雄成虫进行回交 ,羽化后调查回
交后代 BC1 代成虫的体色表现种类和比例。
11314　F2 代突变体自交世代调查 　将 F2 代突变体
成虫选出交配 ,继代饲养羽化后调查成虫的体色表现
及分离比例。验证 F2 代突变体的基因型及该突变体
的分离规律。
2　结果
211　棉铃虫表型观察
通过肉眼观察 ,棉铃虫突变体卵和幼虫在整个时
期的表型与野生型一致 ;棉铃虫突变体蛹前期与野生
型一致 ,但在羽化前 1 - 2d的蛹体色有差异 ,表现在突
变体的蛹体色较野生型深 (图 1) ;突变体成虫体色较
野生型深 ,差异显著 (图 2)。
212　体色突变体与野生型成虫杂交 F1 代及 F1 代自
交后的 F2 代调查结果
体色突变体与野生型雌雄成虫杂交 ,其 F1 代所有
雌雄成虫体色都表现为野生型 ,即 F1 代所有成虫的性
状表现都是一致的 ,只表现一个亲本的性状。该 F1 代
自交后的 F2 代成虫体色 ,野生型与体色突变体分离值
比例为 3123∶1 (表 1)。据此经 X2 测验 ,在 F2 代群体
中野生型与突变体的分离比例符合孟德尔分离定律 ,
初步可以推算出该成虫体色突变体的基因型为纯合
体 ,位于常染色体上 ,在控制体色性状上表现为完全隐
　　　　性遗传 ,结果如表 1所示。
图 1　突变体和野生型羽化前雌雄蛹体色比较
Fig. 1　Comparison of phenotype of wild and mutant
type in Helicoverpa arm igera pupae
图 2　突变体和野生型棉铃虫成虫体色比较
Fig. 2　Comparison of Phenotype of wild and
mutant type in Helicoverpa arm igera moth
表 1　突变体与野生型杂交及 F1 代自交后代的成虫体色调查
Table 1　Body color investigation in hybriding p rogenies of the mutant with wild type and self crossed p rogenies of F1
区组
group s
野生型
wild type
突变体
mutant
实际比值
real ratio
理论比值
theoretical ratio
X2( n = 1)
突变体 ×野生型 ( F1 代 ) mutant type ×wild type ( F1 p rogenies ) 1726 0 1∶0 1∶0 0
F1 代自交 ( F2 代 ) self cross of F1 ( F2 p rogenies) 1982 613 3123∶1 3∶1 2162
注 : X20105 = 3184。实际比值与理论比值均指野生型与突变体个数的比值 ,下表同。
Note: X20105 = 31841 The ratio value of actual and theoretical is the ratio of number of mutant to wild type, the same as in the following tables.
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2010, 24 (1) : 0192～0194
213　F1 代与突变体回交的 BC1 代及突变体自交后代
体色调查结果
F1 代成虫分别与突变体雌雄成虫进行回交试验 ,
结果表明 (表 2) , F1 代体色该性状表现不受亲本组合方
式的影响 ,回交后代野生型与突变体成虫体色分离比例
为 1113∶1,经 X2 测验证实后代的成虫体色分离符合 1∶1
的单基因控制性状基因分离的遗传规律 ; F2 代突变体
自交后代成虫全部表现为突变体色 ,不产生分离 ,从试
验结果可以进一步推断该成虫体色突变体的基因型为
纯合体 ,在控制体色性状上表现为隐性遗传。
表 2　杂交 F1 代与突变体回交及 F2 突变体自交后代成虫体色调查
Table 2　Body color investigation in p rognies of hybriding F1 with the mutant and
self crossed p rogenies of F2 mutant
区组
group s
野生型
wild type
突变体
mutant
实际比值
actual ratio
理论比值
theoretical ratio
X2( n = 1)
F1 代 ×突变体 F1 ×mutant type 636 563 1113∶1 1∶1 2122
F2 代突变体自交 self cross of F2 0 2076 0∶1 0∶1 0
3　讨论
本文报道的棉铃虫成虫体色突变体在连续多代饲
养中均能稳定遗传 ,而且突变体自交后代成虫均为表
现为突变体色。结合一系列的遗传分析推断 :该成虫
体色突变是位于常染色体上单基因控制的隐性遗传性
状 ,这与我们之前报道的棉铃虫黑体色显性控制突变
体不同 [ 7 ] ,而且本研究中的体色突变与马伟华报道的
棉铃虫蛾蛹黑型突变虽都是位于常染色体上单基因控
制的隐性遗传性状 [ 8 ] ,但成虫体色在表型上有不同之
处 ,是否为同一种突变体仍有待进一步研究。同时 ,这
些不同遗传型引起的黑化现象表明 ,棉铃虫体色可能
由一个多环节、多链条参与的复杂调控网络决定。
昆虫体色黑化比较普遍 ,如黑化粘虫其成虫黑化
型体色几乎全部黑化 [ 9 ] ,桑蚕暗化蛾蛾体和蛾翅呈灰
黑色的暗化型自然突变体 [ 10 ] ,黑腹果蝇黑条体突变型
等 [ 11, 12 ] ,在这些黑化昆虫中鳞翅目最为普遍 ,江幸福
等对昆虫黑化的形成原因、类别、遗传调控、生物学变
异以及黑化的分子基础等方面研究现状进行了概
述 [ 13 ]。随着对昆虫黑化研究范围的扩大和研究程度
的加深 ,愈来愈有必要开展棉铃虫黑化生态学特点及
其内在分子机制等方面研究。
对于害虫抗药性研究由于大多数农业昆虫没有遗
传标记品系而存在一定的难度 ,遗传标记品系除要求
该品系具有可见的形态特征外 ,还要求控制其形态特
征的遗传因子应为单因子隐性遗传 [ 14 ]。本研究发现
的棉铃虫突变体具有肉眼可见的标记性状 ,为研究棉
铃虫远距离迁飞和昆虫抗药性遗传规律以及其他研究
用途提供了重要的实验材料。同时可利用现代分子生
物学方法 ,如分子标记和转基因等进行性连锁平衡致
死目标害虫的培育 ,以建立一套全新的性连锁平衡致
死系控制鳞翅目害虫的技术体系 ,为今后利用性连锁
平衡致死技术进行害虫生物防治开辟新的技术途径。
参考文献 :
[ 1 ]　齐晓朋 ,牛宝龙 ,何丽华 ,翁宏飚 ,刘　岩 ,沈卫锋 ,孟智启. 棉铃
虫 HaKettin1 基因的全长 cDNA 克隆、序列分析和表达谱 [ J ].
昆虫学报 , 2008, 51 (3) : 258 - 263
[ 2 ]　魏洪义 ,杜家纬. 拟除虫菊酯类杀虫剂对棉铃虫雌蛾化学通讯
系统的影响 [ J ]. 植物保护学报 , 2006, 33 (3) : 298 - 302
[ 3 ]　杨　杨 ,王怀银 ,沈晋良. 棉铃虫对转 B t棉抗性遗传的 AFLP连
锁图谱分析 [ J ]. 南京农业大学学报 , 2008, 31 (3) : 65 - 70
[ 4 ]　徐　遥 ,丁瑞丰 ,李号宾 ,刘 　建 ,吴孔明 ,陈学新. 转 B t基因棉
花国抗 62对棉铃虫生长发育的影响及田间抗虫效果 [ J ]. 昆虫
学报 , 2008, 51 (2) : 222 - 226
[ 5 ]　路大光 ,刘晓辉 ,王恩东 ,李咏军 ,贺秋兰 ,张书勇 ,刘琼茹 ,王华
嵩. γ射线辐照对棉铃虫当代及其 F1 代繁殖的影响 [ J ]. 核农
学报 , 2002, 16 (4) : 217 - 223
[ 6 ]　魏国树 ,张青文 ,周明牂. 四种诱集源对棉铃虫成虫的诱杀效果
及有效半径比较 [ J ]. 植物保护学报 , 2001, 28 (2) : 157 - 162
[ 7 ]　何丽华 ,牛宝龙 ,齐晓朋 ,翁宏飚 ,沈卫锋 ,刘 　岩 ,王守先 ,孟智
启. 棉铃虫成虫体色突变体的发现及其遗传分析 [ J ]. 核农学
报 , 2007, 21 (4) : 397 - 400
[ 8 ]　马伟华. 棉铃虫 Helicoverpa arm igera ( Hübner)蛾蛹黑型突变体
体色遗传规律及黑化相关酶研究 [ D ]. 武汉 : 华中农业大学 ,
2005
[ 9 ]　刘红兵. 黑化粘虫的形态特征及其生存对策和适应能力的变异
[D ]. 北京 :中国农业科学院 , 2002
[ 10 ]　杨明观 ,陈玉银 ,江丽军. 桑蚕暗化蛾突变体及其在生产上的应
用前景 [ J ]. 蚕桑通报 , 2000, 32: 9 - 21
[ 11 ]　钱远槐 , 张 　普 , 薛小桥 , 谢爱华. 黑腹果蝇 ( D rosophila.
olanogaster)黑条体突变型的发现与初步研究 [ J ]. 湖北大学学
报 (自然科学版 ) , 1994, 16 (3) : 12 - 31
[ 12 ]　钱远槐 ,张　普 ,曾庆韬. 本地黑腹果蝇新品系的发现、选育和
利用 [ J ]. 湖北大学学报 (自然科学版 ) , 1998, 20 (1) : 84 - 186
[ 13 ]　江幸福 ,罗礼智. 昆虫黑化现象 [ J ]. 昆虫学报 2007, 50 ( 11) :
1173 - 1180
[ 14 ]　唐振华. 昆虫抗药性的遗传与进化 [M ]. 上海 :上海科学技术出
版社 , 2000, 15 - 20
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