全 文 ：第 wu卷 第 x期
u s s y年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wu o‘²1x
¤¼ou s s y
光肩星天牛 °·⁄‘„ ≤’ ´基因遗传差异的研究 ≠
安榆林t 杨晓军t 林晓佳u 师丽敏v 黄晓明w 陈建东t
kt q江苏出入境检验检疫局 南京 utssst ~ u q浙江出入境检验检疫局 杭州 vtsstu ~
v q南京林业大学 utssvz ~ w q东南大学 南京 utsss|l
摘 要 } 应用 °≤• 直接测序法对不同地理来源的 uw个光肩星天牛 !w个不同地理来源的黄斑星天牛及 {个近缘
种样品和花柳曲窄吉丁共 vz个样品的线粒体 °·⁄‘„ ≤’ ´基因中一段 xsw ¥³的序列进行测序 ∀序列分析结果表
明 }光肩星天牛与其近缘种 !外缘种间存在明显规律性差异 ~中国 !美国 !韩国等不同地理来源的光肩星天牛样品间
存在一定的基因差异 o并呈现出中国北方 !中国南方 !美国和韩国 w个种群的特征 o此研究结果不支持/美国的光肩
星天牛是从中国传入的0的观点 ~光肩星天牛和黄斑星天牛样品间的差异较小 o并未达到种级分类水平 o应归为同 t
个种 ∀
关键词 } 光肩星天牛 ~线粒体 ⁄‘„ ~细胞色素 ¦氧化酶亚基 ´基因 ~遗传差异
中图分类号 }±vw| n 1xv ~≥zt{1z 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussylsx p sszz p sz
收稿日期 }ussx p sy p us ∀
基金项目 }国家质检总局立项中美合作课题/星天牛种间及光肩星天牛种群间分子生物学研究0的一部分kŽsw{ p usssl ∀
tl国家质量监督检验检疫总局 qussw q输往中国货物木质包装传带有害生物的风险分析报告
Γενετιχ ς αριατιον οφ µτ∆ΝΑ ΧΟ ´ ιν Ανοπλοπηορα γλαβριπεννισ
kΧολεοπτερα}Χεραµ βψχιδαεl Ποπυλατιονσ
„± ≠∏¯¬±t ≠¤±ª÷¬¤²­∏±t ¬± ÷¬¤²­¬¤u ≥«¬¬°¬±v ‹∏¤±ª÷¬¤²°¬±ªw ≤«¨ ±¬¤±§²±ªt
kt qΠλαντ Θυαραντινε Λαβορατορψοφ ϑιανγσυ Εντρψ2Εξιτ Ινσπεχτιον ανδ Θυαραντινε Βυρεαυ οφ Χηινα Νανϕινγ utssst ~
u q Πλαντ Θυαραντινε Λαβορατορψοφ Ζηεϕιανγ Εντρψ2Εξιτ Ινσπεχτιον ανδ Θυαραντινε Βυρεαυ οφ Χηινα Ηανγζηου vtsstu ~
v q Νανϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανϕινγ utssvz ~w q∆ονγναν Υνιϖερσιτψ Νανϕινγ utsss|l
Αβστραχτ} xsw ¥³©µ¤ª°¨ ±·²© °·⁄‘„ ≤’ ´ ª¨ ±¨ ²© vz ¬±§¬√¬§∏¤¯¶¬±¦¯∏§¬±ªuw ª¨²ªµ¤³«¬¦¤¯ ³²³∏¯¤·¬²±¶²© Ανοπλοπηορα
γλαβριπεννισo w ª¨²ªµ¤³«¬¦¤¯ ³²³∏¯¤·¬²±¶²© Ανοπλοπηορα νοβιλισo { ¶¬¥¯¬±ª ¶³¨¦¬¨¶¤±§ Αγριλυσ µαρχοπολι ’¥¨ ±¥¨µª¨µ º¨ µ¨
¶¨ ∏´¨±¦¨§q׫¨ µ¨¶∏¯·¬±§¬¦¤·¨§·«¤··«¨µ¨ º¨ µ¨ √¨¬§¨±·¯¼ µ¨ª∏¯¤µ§¬©©¨µ¨±¦¨¶¥¨·º¨ ±¨ Ανοπλοπηορα γλαβριπερννισ³²³∏¯¤·¬²±¶¤±§
·«¨¬µ¶¬¥¯¬±ª¶³¨¦¬¨¶q ≥¨ ∏´¨±¦¨ ²©¶¤°³¯ ¶¨©µ²° ≤«¬±¤o ˜≥„ ¤±§ Ž²µ¨¤ «¤§·«¨¬µ²º± ¶¨ ∏´¨±¦¨ ¦«¤µ¤¦·¨µo¤±§µ¨√¨ ¤¯¶©²∏µ
³²³∏¯¤·¬²±¶¤°²±ª·«²¶¨ ¶¤°³¯ ¶¨}±²µ·« ≤«¬±¤o¶²∏·« ≤«¬±¤o˜≥„ ¤±§Ž²µ¨¤q׫∏¶·«¨µ¨ º¨ µ¨±. ·¤±¼ √¨¬§¨±¦¨ ·² ³µ²√¨ ·«¤·
Ανοπλοπηορα γλαβριπερννι󲦦∏µ¨§¬±·«¨ ˜≥„ º¨ µ¨ ©µ²° ≤«¬±¤q• ¶¨∏¯·¶²©·«¬¶¶·∏§¼ ¤¯¶²¶«²º¨ §·«¤··«¨µ¨ º¨ µ¨ ¬¯·¯¨§¬©©¨µ¨±·
¥¤¶¨¶¥¨·º¨ ±¨ Ανοπλοπηορα γλαβριπερννι󤱧 Ανοπλοπηορα νοβιλισ º«¬¦«¶·µ²±ª¯¼¶∏³³²µ·¶·«¨ ©¬±§¬±ª¶·«¤··«¨ ·º² °¤¼¬±©¤¦·¥¨
¤¶¬±ª¯¨¶³¨¦¬¨¶q
Κεψ ωορδσ} Ανοπλοπηορα γλαβριπερννισ~°·⁄‘„ ~≤’ ´ ~ Š¨ ±¨ ·¬¦√¤µ¬¤·¬²±
光肩星天牛 k Ανοπλοπηορα γλαβριπεννισl属鞘翅目 k≤²¯ ²¨³·¨µ¤l天牛科 k≤ µ¨¤°¥¼¦¬§¤¨ l o英文名为 ¤¶¬¤±
²¯±ª«²µ±¨ §¥¨ ·¯¨¨ k„…l o是一种重要的蛀干害虫 o在中国北部为害严重 o对三北防护林造成了严重危害 ∀t||y
年在美国纽约和芝加哥相继发现该虫 o危害包括槭树kΑχερ¶³³ql和榆树k Υλµσ¶³³ql在内的许多种树木 o认为
该虫是从中国传入的 o并对我国出口货物木质包装采取紧急检疫措施 o给我国对外贸易造成了巨大损失tl ∀
由于光肩星天牛的经济重要性 o国内外发表了大量关于光肩星天牛的研究论文 o但研究多侧重于其形态特
征 !危害情况 o对其遗传进化 !系统分类关系等方面的研究相对较少 ∀线粒体 ⁄‘„k°·⁄‘„l序列是目前研究
昆虫系统发育 !种群遗传变异和分化 o以及鉴定难以用外部特征区别的近缘种等研究中应用较广的遗传物
质 o在昆虫系统发育中已多有研究k徐庆刚等 ousst ~张方等 ot||{l o其中 ≤’ ´基因的应用最为广泛k罗晨等 o
ussu ~任竹梅等 oussv ~„±·«²±¼ ετ αλqousss ~…¨ ¦®¨ ±¥¤¦« ετ αλqot||vl ∀为了解光肩星天牛种群间的关系 o本研
究采集了不同国家 !地区的光肩星天牛及其近源种样品 o并对其线粒体 ⁄‘„ ≤’ ´基因部分序列进行了测定
和分析 o以揭示美国 !韩国及中国各地光肩星天牛之间的遗传关系 ∀
t 材料与方法
111 样品采集
本研究采集了不同地理来源的 uw个光肩星天牛样品和 w个不同地理来源的黄斑星天牛样品 o以及 {个
近缘种和花曲柳窄吉丁 o共 vz个样品 o用于 °·⁄‘„测序 o每个样品测序 v ∗ w个个体 o以检验测序的准确性
k表 tl ∀
112 ∆ΝΑ提取
参照安榆林等kusswl论文中 ⁄‘„的提取方法 ∀样品为幼虫时 o从腹面剖开虫体 o剥掉消化道 o用 | ª#pt
的生理盐水洗净虫体 o剪碎 ~样品为成虫时 o剖开虫体 o取胸部肌肉剪碎 ∀移取少许样品碎沫到玻璃匀浆器
中 o加入 t °≥⁄≥消化液kus °°²¯#pt ×µ¬¶2≤¯ o³‹ z1w ~us °°²¯#pt ∞⁄ׄ o³‹ {1s ~s1x h ≥⁄≥l o充分匀浆 o将
混合液移入小塑料管内 o加 vs ˏus °ª#°pt的蛋白酶 Žo摇匀 o在 xs ∗ xx ε 的水浴锅中消化过夜 ~水浴消化
后 otu sss µ#°¬±pt离心 x ∗ ts °¬±o取上清 ~加入酚和氯仿Π异戊醇各 s1x °o充分摇匀 otu sss µ#°¬±pt离心
ts °¬±o取上清 o并重复此步骤一次 ~加入 t °的氯仿Π异戊醇 o摇匀 o离心ktu sss µ#°¬±ptlts °¬±o取上清 ~加
入相当于上清液 u倍体积的无水乙醇k约 t °l及 s1t倍体积的醋酸钠k约 xs ˏl o轻轻摇匀 o置于 p us ε 冰
箱中至少沉淀 ⁄‘„ u «~沉淀后 o离心ktu sssµ#°¬±ptlts °¬±o倒掉水相 o每管加入 vss ˏzs h乙醇进行漂洗 o
再离心ktu sss µ#°¬±ptlts °¬±o倒掉乙醇 o然后让其在空气中或置于 vx ε 左右的烘箱中晾干 ~将沉淀物溶于
xs ˏt ≅ ×∞k³‹ {1sl中k可置于 xs ∗ ys ε 水浴 v ∗ x °¬±l ~于 p us ε 冰箱中存贮 o用于 °≤• 扩增 ∀
113 µτ∆ΝΑ扩增及测序
本研究采用通用引物 2tzt{和 ‘2ut|t扩增 °·⁄‘„ ≤’ ´基因长度约 xsw ¥³的片断 o通用引物序列为 2
tzt{ xχ2ŠŠ„ ŠŠ„ ××× ŠŠ„ „„× ׊„ ×ׄ Š×× ≤≤2vχ和 ‘2ut|t xχ≤≤≤ ŠŠ× „„„ „×× „„„ „ׄ ׄ„ „≤× ×≤2vχ ∀
°≤• 反应总体积为 xs ˏ}§§‹u ’ vt1x ˏots ≅ …∏©©¨µx ˏoux °°²¯#pt ª≤¯ u w ˏou qx °°²¯#pt §‘×°
w ˏo正反引物各 t ˏou ˏ…≥„ o及 s qx Λ×¤´ 酶 ot ˏ⁄‘„ ∀在 µ¨¶¨¤µ¦«uss °≤• 仪上进行 °≤• 扩增 }|x
ε x °¬±o然后进行 vx个循环 o|w ε vs ¶owz ε vs ¶ozu ε t °¬±o最后 zu ε x °¬±∀
每一样品取约 xss ±ª产物 ⁄‘„ o分别以正向或反向引物进行 …¬ª§¼¨ 测序反应 o并用 „…Œv zss⁄‘„自动
测序仪分析获取 ⁄‘„序列结果 ∀
114 序列分析
用 ≤˜≥ׄ÷ 软件将 ⁄‘„序列对齐 o保留 wxw ¥³∀对所有样品 ⁄‘„序列进行比对 o显示出 ⁄‘„序列的
差异位点 ∀
115 Νϑ系统树分析
使用 ≥¬±¤∏¨µ„¶¶²¦¬¤·¨¶oŒ±¦q开发的 °„˜° 3 w qs软件进行 ⁄‘„序列排序并产生 ‘系统树 o设定花曲柳窄
吉丁k⁄l为外缘种 ∀
u 结果与分析
211 序列测定结果
用 ≤˜≥ׄ÷ 软件将 ⁄‘„序列对齐后 o保留了 wxw ¥³o部分测序结果发表在 Š¨ ±¥¤±®上k登录号见表 tl ∀
测序结果表明 }该基因片断在种间差异明显 o光肩星天牛与星天牛和四川星天牛 !松墨天牛 !黄星天牛 !花曲
柳窄吉丁之间存在明显差异 ∀光肩星天牛与四川星天牛k„ƒ≥≤ !„ƒ≥≤tl间存在 vx ¥³差异 o占总测序碱基数
的 z1z h ~与星天牛间的差异达 vv ¥³以上 ~与松墨天牛的差异达 ys ¥³o占碱基总数的 tv1u h ~与黄星天牛差
异 zx ¥³o占碱基总数的 ty1x h ~与花曲柳吉丁差异达 |x ¥³o占碱基总数的 us1| h ∀而星天牛和四川星天牛
之间差异较小 ~星天牛种群间存在一定的碱基差异 ∀光肩星天牛在该基因片断相对保守 o差异在 s ∗ u1y h
之间 o最大碱基差异为 tu个 ~光肩星天牛样品与黄斑星天牛样品间的碱基差异也较小 o为 s ∗ u1w h o碱基最
大差异为 tt个 ∀从 ⁄‘„序列来看k图 tl o所有黄斑星天牛样品在该片段 ⁄‘„序列的差异不超过光肩星天
牛样品之间的差异 o其中 o河北及甘肃的黄斑星天牛样品与河北 !甘肃光肩星天牛样品 ⁄‘„ 序列无任何
差异 ∀
{z 林 业 科 学 wu卷
表 1 实验用光肩星天牛及其近缘种的样品采集数据
Ταβ .1 Χολλεχτιον ∆ατα φορ Α . γλαβριπεννισ ποπυλατιονσ ανδ ιτσσιβλινγ σπεχιεσ
样品代号
≥¤°³¯¨¦²§¨
名称
‘¤°¨
虫态
≥·¤·∏¶
采集地点 !日期 !采集人及 Š¨ ±¨ ¥¤±§登录号
≤²¯¯¨ ¦·¬²± ²¯¦¤¯¬·¼o§¤·¨ o¦²¯¯¨ ¦·²µ¤±§ Š¨ ±¨ ¥¤±®
¤¦¦¨¶¶¬²± ±∏°¥¨µ
寄主
‹²¶·
保存方式
°µ¨¶¨µ√¤·¬²±
°¨ ·«²§
⁄t 花曲柳吉丁Αγριλυσ µαρχοπολι
成虫
„§∏¯·
天津 o中国 ~王宝德 ~ussv ~⁄±suysws
׬¤±­¬±o≤«¬±¤~• ¤±ª…¤²§¨ ~ussv ~⁄±suysws
白蜡 Φραξινυσ
χηινενσισ
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
°‹‘ 黄星天牛Πσαχοτηεα ηιλαρισ
成虫
„§∏¯·
南京 o江苏 o中国 ~严敖金 ~ussv ~„≠zxytv|
‘¤±­¬±ªo¬¤±ª¶∏o≤«¬±¤~≠¤± „²­¬±~ussv ~„≠zxytv|
杨树
Ποπυλυσ¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„‘t 松墨天牛Μονοχηαµυσ αλτερνατυσ
成虫
„§∏¯·
南京 o江苏 o中国 ~严敖金 ~ussv ~ „≠zxytv{
‘¤±­¬±ªo¬¤±ª¶∏o≤«¬±¤~≠¤± „²­¬±~ussv ~„≠zxytv{
马尾松
Πινυσ µασσονιανα
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„ƒ≥≤ 四川星天牛Αq φρεψι
成虫
„§∏¯·
荣昌 o四川 o中国 ~蒋书楠 ~t|{t ~ „≠tzwty{
•²±ª¦«¤±ªo≥¬¦«∏¤±o≤«¬±¤~¬¤±ª≥«∏±¤±~t|{t ~„≠tzwty{
柳树
Σαλιξ ¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„ƒ≥≤t 四川星天牛Αq φρεψι
成虫
„§∏¯·
荣昌 o四川 o中国 ~蒋书楠 ~t|{t
•²±ª¦«¤±ªo≥¬¦«∏¤±o≤«¬±¤~¬¤±ª≥«∏±¤±~t|{t
柳树
Σ q¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„≤‹‘ 星天牛Αqχηινενσισ
成虫
„§∏¯·
焦作 o河南 o中国 ~张松山 ~ussv ~⁄±suyswt
¬¤²½∏²o‹ ±¨¤±o≤«¬±¤~«¤±ª≥²±ª¶«¤±~ussv ~⁄±suyswt
悬铃木
Πλατανυσ¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„≤‘ 星天牛Αq χηινενσισ
成虫
„§∏¯·
南京 o江苏 o中国 ~严敖金 ~ussv
‘¤±­¬±ªo¬¤±ª¶∏o≤«¬±¤~≠¤± „²­¬±~ussv
杨树
Πq¶³q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„≤„‹ 星天牛Αqχηινενσισ
成虫
„§∏¯·
安徽 o合肥 o中国 ~洪家宝 ~ussv ~⁄±suyswu
„±«∏¬o‹ ©¨¨¬o≤«¬±¤~‹²±ª¬¤¥¤²~ussv ~⁄±suyswu
杨树
Πq¶³q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„≤Š⁄t 星天牛Αqχηινενσισ
幼虫
¤µ√¤
博罗县 o广东 o中国 ~王保德 ~ussv ~⁄±suyswv
…²¯∏²oŠ∏¤±ª§²±ªo≤«¬±¤~• ¤±ª…¤²§¨ ~ussv ~⁄±suyswv
柑橘
Χιτρυσσπ q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„‘Š≥t 黄斑星天牛Αqνοβιλισ
成虫
„§∏¯·
惠宁 o甘肃 o中国 ~高瑞桐 ~ussu ~⁄±suysww
‹∏¬±¬±ªoŠ¤±¶∏o≤«¬±¤~Š¤² •∏¬·²±ª~ussu ~⁄±suysww
柳树
Σ q¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„ŠŠ≥t 光肩星天牛Αq γλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
靖远 o甘肃 o中国 ~高瑞桐 ~usss ~⁄±suyswx
¬±ª¼∏¤±oŠ¤±¶∏o≤«¬±¤~Š¤² •∏¬·²±ª~usss ~⁄±suyswx
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„ŠŠ≥w 光肩星天牛Αq γλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
靖远 o甘肃 o中国 ~高瑞桐 ~usss
¬±ª¼∏¤±oŠ¤±¶∏o≤«¬±¤~Š¤² •∏¬·²±ª~usss
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„‘‹…t 黄斑星天牛Αqνοβιλισ
成虫
„§∏¯·
霸州 o河北 o中国 ~高瑞桐 ~ussu
…¤½«²∏o‹ ¥¨¨¬o≤«¬±¤~Š¤² •∏¬·²±ª~ussu
柳树
Σ q¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„Š‹…t 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
霸州 o河北 o中国 ~高瑞桐 ~ussu ~⁄±suyswy
…¤½«²∏o‹ ¥¨¨¬o≤«¬±¤~Š¤² •∏¬·²±ª~ussu ~⁄±suyswy
柳树
Σ q¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„Š‹…w 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
廊坊 o河北 o中国 ~高瑞桐 ~usss ~⁄±suyswz
¤±ª©¤±ªo‹ ¥¨¨¬o≤«¬±¤~Š¤² •∏¬·²±ª~usss ~⁄±suyswz
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„Š‘t 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
巴盟 o内蒙古 o中国 ~严敖金 ~usss ~⁄±suysw{
…¤¼¤±∏µoŒ±±¨ µ²±ª²¯¬¤o≤«¬±¤~≠¤± „²­¬±~usss ~⁄±suysw{
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„Š‘u 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
巴盟 o内蒙古 o中国 ~严敖金 ~usss
…¤¼¤±∏µoŒ±±¨ µ²±ª²¯¬¤o≤«¬±¤~≠¤± „²­¬±~usss
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„Š÷„u 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
西安 o陕西 o中国 ~安榆林 ~t||| ~⁄±suysw|
÷¬π¤±o≥«¤¤±¬¬o≤«¬±¤~„± ≠∏¯¬±~t||| ~⁄±suysw|
杨树
Πq¶³q
p us ε 冻存
p us ε ©µ¨ ½¨¨
„Š÷„v 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
西安 o陕西 o中国 ~安榆林 ~t|||
÷¬π¤±o≥«¤¤±¬¬o≤«¬±¤~„± ≠∏¯¬±~t|||
杨树
Πq¶³q
p us ε 冻存
p us ε ©µ¨ ½¨¨
„Š‘÷ 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
青龙峡 o宁夏 o中国 ~王跃进 ~usss ~⁄±suysxs
±¬±ª¯²±ª¬¬¤o‘¬±ª¬¬¤o≤«¬±¤~• ¤±ª ≠∏¨­¬±~usss ~⁄±suysxs
杨树
Πq¶³q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„‘‘÷t 黄斑星天牛Αq νοβιλισ
成虫
„§∏¯·
青龙峡 o宁夏 o中国 ~王跃进 ~usss ~ „≠tzwty|
±¬±ª¯²±ª¬¬¤o‘¬±ª¬¬¤o≤«¬±¤~• ¤±ª ≠∏¨­¬±~usss ~ „≠tzwty|
杨树
Πq¶³q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„Š‹˜t 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
湖北 o中国 ~刘立勇 ~t|{t ~⁄±suysxt
‹∏¥¨¬o≤«¬±¤~¬∏¬¼²±ª~t|{t ~⁄±suysxt
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„Š‹˜u 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
湖北 o中国 ~刘立勇 ~t|{t
‹∏¥¨¬o≤«¬±¤~¬∏¬¼²±ª~t|{t
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„Št 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
临安 o浙江 o中国 ~严敖金 ~ussv ~⁄±suysxu
¬±π¤±o«¨­¬¤±ªo≤«¬±¤~≠¤± „²­¬±~ussv ~⁄±suysxu
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
„Š±⁄t 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
青岛 o山东 o中国 ~安榆林 ~t||| ~⁄±suysxv
±¬±ª§¤²o≥«¤±ª§²±ªo≤«¬±¤~„± ≠∏¯¬±~t||| ~⁄±suysxv
柳树
Σ q¶³q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„Š±⁄u 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
青岛 o山东 o中国 ~安榆林 ~t|||
±¬±ª§¤²o≥«¤±ª§²±ªo≤«¬±¤~„± ≠∏¯¬±~t|||
柳树
Σ q¶³q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„‘≥÷ 黄斑星天牛Αqνοβιλισ
成虫
„§∏¯·
运城 o山西 o中国 ~骆有庆 ~ussu ~⁄±suysxw
≠∏±¦«¨ ±ªo≥«¤±¬¬o≤«¬±¤~∏² ≠²∏´¬±ª~ussu ~⁄±suysxw
杨树
Πq¶³q
干标本
⁄µ¬¨§
|z 第 x期 安榆林等 }光肩星天牛 °·⁄‘„ ≤’ ´基因遗传差异的研究
续表 t
样品代号
≥¤°³¯¨¦²§¨
名称
‘¤°¨
虫态
≥·¤·∏¶
采集地点 !日期 !采集人及 Š¨ ±¨ ¥¤±§登录号
≤²¯¯¨ ¦·¬²± ²¯¦¤¯¬·¼o§¤·¨ o¦²¯¯¨ ¦·²µ¤±§ Š¨ ±¨ ¥¤±®
¤¦¦¨¶¶¬²± ±∏°¥¨µ
寄主
‹²¶·
保存方式
°µ¨¶¨µ√¤·¬²±
°¨ ·«²§
„Š„‹t 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
安徽 o合肥 o中国 ~洪家宝 ~ussv ~⁄±suysxx
„±«∏¬o‹ ©¨¨¬o≤«¬±¤~‹²±ª¬¤¥¤²~ussv ~⁄±suysxx
杨树
Πq¶³q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„Š„‹u 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
安徽 o合肥 o中国 ~洪家宝 ~ussv
„±«∏¬o‹ ©¨¨¬o≤«¬±¤~‹²±ª¬¤¥¤²~ussv
杨树
Πq¶³q
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„Š‘≠t 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
纽约 o美国 ~伊利诺大学 ‹¤±®¶教授惠赠 ~usst ~⁄±suysxy
‘¨ º ≠²µ®o˜≥„ ~‹¤±®¶~usst ~⁄±suysxy
槭树
Αχερσαχχηαρυµ
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„Š‘≠v 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
纽约 o美国 ~伊利诺大学 ‹¤±®¶教授惠赠 ~usst
‘¨ º ≠²µ®o˜≥„ ~‹¤±®¶~usst
槭树
Αq σαχχηαρυµ
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„Š≤≤t 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
芝加哥 o美国 ~伊利诺大学 ‹¤±®¶教授惠赠 ~usst ~ „≠tzwtyz
≤«¬¦¤ª²o˜≥„ ~‹¤±®¶~usst ~„≠tzwtyz
槭树
Αq σαχχηαρυµ
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„Š≤≤u 光肩星天牛Αq γλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
芝加哥 o美国 ~伊利诺大学 ‹¤±®¶教授惠赠 ~usst
≤«¬¦¤ª²o˜≥„ ~‹¤±®¶~usst
槭树
Αq σαχχηαρυµ
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„Š≤≤v 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
芝加哥 o美国 ~伊利诺大学 ‹¤±®¶教授惠赠 ~usst
≤«¬¦¤ª²o˜≥„ ~‹¤±®¶~usst
槭树
Αq σαχχηαρυµ
zs h乙醇
zs h ·¨«¤±²¯
„ŠŽ•t 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
„§∏¯·
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杨树
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干标本
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„ŠŽ•u 光肩星天牛Αqγλαβριπεννισ
成虫
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杨树
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干标本
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光肩星天牛k包括黄斑星天牛l°·⁄‘„ ≤’ ´基因这一片断 o与其他天牛种类相比 o具有高度的特异性和
稳定性 ∀中国 !美国及韩国光肩星天牛 ty个样品间有 |个碱基差异 o这 |个碱基具有规律性 o可视为标记性
碱基 ~另有 y个碱基差异仅表现在个体间 o无规律性 ∀上述 |个标记性碱基分别位于图 t所列 ⁄‘„序列的
ww !zs !zy !uus !uvv !uvy !vts !vvw !v|w位点处 ∀在这 |个碱基中 o美国与韩国光肩星天牛样品间有 w个共有碱
基 ~美国与中国的样品间有 v ∗ x个共有碱基 ~韩国与中国样品有 t ∗ v个共有碱基 ∀其中 o美国光肩星天牛
样品在 ww !zs位点处各有一个 ≤ !× o而韩国光肩星天牛在 ww !zs位点处也各有一个 ≤ !× o在 uus至 uws位点之
间有 v个碱基变化 o在 vvw位点处有一个碱基 ≤ ∀中国光肩星天牛在 ww !zs位点处却不具有一个 ≤ !× ∀
中国甘肃 !河北 !内蒙古 !陕西光肩星天牛及甘肃 !河北黄斑星天牛在 z{位点处均有一个 Š o而其余则为
„ ~中国宁夏 !浙江 !安徽 !湖北 !山东的光肩星天牛及宁夏 !山西黄斑星天牛则在 uvu位点处有一个 ≤ o在 vts
位点处有一个 Š o在 v|w位点处各有一个 ≤ ∀上述中国各地的光肩星天牛明显分为 u群 ou群之间有 w个标记
性碱基差异 ∀
212 系统进化树
以花曲柳窄吉丁为外缘种应用 °¤∏³3 w1s软件对测序结果构建了 ‘系统树k图 ul ∀光肩星天牛和黄斑
星天牛全部聚于同一分枝中 ~星天牛 !四川星天牛作为属内近缘种再与光肩星天牛和黄斑星天牛的分枝聚于
一枝中 o黄星天牛 !松墨天牛作为属外近缘种单独聚于一分枝中 o花曲柳窄吉丁作为外缘种单独成一分枝 ∀
在光肩星天牛与黄斑星天牛群体分枝中 o甘肃 !河北 !内蒙古 !陕西的光肩星天牛样品及河北 !甘肃的黄
斑星天牛聚于一起 ~中国宁夏 !安徽 !浙江 !湖北 !山东的光肩星天牛样品及山西 !宁夏黄斑星天牛样品聚于一
分枝 ~美国芝加哥和纽约的光肩星天牛 o以及韩国的光肩星天牛则分别聚于 u个分枝中 ∀
v 讨论
通过对 uw个不同地理来源的光肩星天牛及 {个近缘种和 t个外缘种的 °·⁄‘„ ≤’ ´基因的序列k图 tl
比较及 °„˜° 3 w1s ‘系统树k图 ul的分析 o发现该段基因的进化速率与上述研究的害虫种类的分类地位一
致 o也就是说该段基因适合于该类昆虫的遗传学研究及种类鉴定 ∀
在系统树中 o来自中国 !美国和韩国的光肩星天牛可明显分为 w个分枝 o其分枝与地理来源有相对应的
关系 o本研究中的各地光肩星天牛k含黄斑星天牛l明显呈现出 w个种群特征即 }美国种群 !韩国种群 !中国北
s{ 林 业 科 学 wu卷
方种群和中国南方种群 o但韩国的光肩星天牛与美国样品在作者的 • „°⁄研究k安榆林等 ousswl结果有差
异 o因此光肩星天牛的种群区分尚需通过其他研究途径加以证实和补充 ∀研究结果表明 }美国的光肩星天牛
与中国光肩星天牛存在较大的差异 o研究结果不支持/美国的光肩星天牛是从中国传入的0 ∀
t{ 第 x期 安榆林等 }光肩星天牛 °·⁄‘„ ≤’ ´基因遗传差异的研究
图 t 光肩星天牛种群及其近缘种 °·⁄‘„ ≤’ ´wxw ¥³序列
ƒ¬ªqt wxw ¥³¶¨ ∏´¨ ±¦¨ ¤¯¬ª±°¨ ±·¶²© ≤’ ´ ²© Αq γλαβριπεννισ ³²³∏¯¤·¬²±¶¤±§¬·¶¶¬¥¬¯¬±ª¶³¨¦¬¨¶
从地理上看 o宁夏 !山西位于中国北部 o但在本研究中 o采自这两个省的光肩星天牛样品的 °·⁄‘„ ≤’ ´
基因片段与中国南方各省的光肩星天牛样品更为相似 o系统树将其归为南方种群分枝中 o原因可能与天牛的
自然扩散和人为传播有关 ∀从光肩星天牛发生区的总体情况来看 o天牛发生的时间是东部早于西部 o但危害
程度却是从东到西逐渐加重k周嘉熹等 ot|{s ~熊善松 ot||xl o这是由于光肩星天牛危害面积大 o虫口密度高 o
极易伴随苗木调运 o货物运输或其他人为活动传播扩散 o致使疫点和疫区从东到西不断增加和扩大k骆有庆
等 ot|||l ∀因此 o宁夏 !山西的光肩星天牛样品很可能是由于上述原因而与南方种群混杂 ∀
在 ‘系统树中可以看到 o所有中国黄斑星天牛和光肩星天牛样品均聚于同 t分枝中 ∀由此可以说明 o
黄斑星天牛与光肩星天牛实为同一种的不同生物型 ∀多年来许多专家从形态学特征 !寄主 !食性及地理分布
上将光肩星天牛和黄斑星天牛作为 u个种k蒋书楠 ot|{s ~陈斌 ot|{| ~吴蔚文等 ot||{ ~杨雪彦等 ot||xl ∀然而
最近的研究表明 o这 u个种之间没有明显的生殖隔离 o在中国的北方和西北部分地区共同存在 o野外观察中
发现它们可以自由交配并能产生不同类型的后代k高瑞桐等 ousssl ∀近年来对其生物学特性的研究表明 }光
肩星天牛和黄斑星天牛很可能是同 t个种k骆有庆等 ousssl ∀
本研究认为光肩星天牛和黄斑星天牛为同 t个种的不同生物型 }
白斑型 Ανοπλοπηορα γλαβριπεννισk©²µ°¤ γλαβριπεννισ ²·¶¦«∏¯¶®¼l }鞘翅纯黑色 ~翅斑纯白色 o较小 o边缘较模
糊 ~肩区刻点较大而明显 o表面较粗糙 o在肩角处尤为突出 ∀
黄斑型 Ανοπλοπηορα γλαβριπεννισk©²µ°¤ νοβιλισ Š¤±ª¯¥¤∏¨µl }鞘翅黑色略带古铜色光泽 ~翅斑乳黄色至黄色 o
较大 o边缘较清晰 o第四横行斑大 ~肩区刻点较小而不明显 o表面常具细皱纹 ∀
u{ 林 业 科 学 wu卷
图 u 应用 °„˜° 3 w1s软件分析光肩星天牛及其近缘种 °·⁄‘„ ≤’ ´基因序列产生的 ‘系统树
ƒ¬ªqu ‘·µ¨¨²© Αq γλαβριπεννι󤱧¬·¶¶¬¥¯¬±ª¶³¨¦¬¨¶°·⁄‘„ ≤’ ´
ª¨ ±¨ ¶¨ ∏´¨ ±¦¨¶³µ²§∏¦¨§¥¼ °„˜° 3 w1s
四川星天牛和光肩星天牛形态上十分相似 o四川星天牛分布于云 !贵 !川 o以往经常将其误认为光肩星天
牛 ∀这两种差别在于光肩星天牛鞘翅漆黑色 o基半部特别是肩角及其后方有密而较大的刻点 o肩角顶端内突
有小瘤突 ~而四川星天牛鞘翅表面具有很强的金属绿至青蓝色光泽 o整个鞘翅光滑 o难见刻点 o鞘翅肩角顶端
内侧光滑 o无瘤突等 ∀基因序列分析和聚类分析结果表明 o采自中国重庆的四川星天牛和光肩星天牛差异很
大 o处于不同的分枝中 ∀这一结果可认为四川星天牛是一个独立的种 o这与许多专家根据形态学及生物学研
究的结果一致k陈斌等 ot|{| ~吴蔚文等 ot||{l ∀
参 考 文 献
安榆林 o黄晓明 o林晓佳 o等 qussw q光肩星天牛种群间及其近缘种遗传关系的 • „°⁄研究 q昆虫学报 qwzkul }uu| p uvx
陈 斌 qt|{| q黄斑星天牛和光肩星天牛的数值分类研究 q昆虫学报 ovukvl }vwt p vw|
高瑞桐 o王保德 o李国宏 o等 qusss q光肩星天牛和黄斑星天牛杂交研究 q北京林业大学学报 ouukvl }uv p uy
蒋书楠 qt|{s q黄斑星天牛种的鉴定和有关问题的讨论 q昆虫知识 okul }|y p |z
罗 晨 o姚 远 o王戎缰 o等 qussu q利用 °·⁄‘„ ≤’ ´基因序列鉴定我国烟粉虱的生物型 q昆虫学报 owxkyl }zx| p zyu
骆有庆 o黄少鸣 o赵 楠 o等 qusss q光肩星天牛和黄斑星天牛混合种群的显微特征比较 q北京林业大学学报 ouuktl }xy p yu
骆有庆 o李建光 qt||| q光肩星天牛的生物学特性及发生现状 q植物检疫 otvktl }x p z
任竹梅 o马恩波 o郭亚平 qussv q不同地域小稻蝗 °·⁄‘„部分序列及其相互关系 q昆虫学报 owyktl }xt p xz
吴蔚文 o蒋书楠 qt||{ q中国的光肩星天牛类群 q昆虫学报 owtkvl }u{w p u|s
徐庆刚 o花保祯 qusst q线粒体 ⁄‘„在昆虫系统学研究中的应用 q西北农林科技大学学报 }自然科学版 ou|k增刊l }{s p {v
熊善松 qt||x q三北防护林地区天牛发生为害特点及防治对策 q森林病虫通讯 oktl }u{ p vt
杨雪彦 o周嘉熹 o王富贵 o等 qt||x q两种星天牛幼虫对不同树种的食性研究 q西北林学院学报 otskul }t p y
张 方 o米志勇 qt||{ q动物线粒体 ⁄‘„的分子生物学研究进展 q生物工程进展 ot{kvl }ux p vt
周嘉熹 o刘铭汤 qt|{s q黄斑星天牛和光肩星天牛外部形态与生物学特性的区别 q陕西林业科技 oktlzu p zz
„±·«²±¼Œ ≤ oƒ¨¯¬¬ „ ‹ qusss q°«¼¯²ª¨ ±¼ ²© Ιπσ §¨ ª¨ µ¨¶³¨¦¬¨¶k≤²¯ ²¨³·¨µ¤}≥¦²¯¼·¬§¤¨ l ¬±©¨µµ¨§©µ²° °¬·²¦«²±§µ¬¦¤¯ ¦¼·²¦«µ²°¨ ²¬¬§¤¶¨ Œ ⁄‘„ ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ q
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k责任编辑 朱乾坤l
v{ 第 x期 安榆林等 }光肩星天牛 °·⁄‘„ ≤’ ´基因遗传差异的研究