生境破碎化的生態(tài)學(xué)效應(yīng)及其機制是目前人類活動干擾和全球氣候變化加劇背景下重要的生態(tài)學(xué)問題。已知生境面積、生境間的隔離等會影響種群遺傳結(jié)構(gòu),這種作用通常與物種所處的營養(yǎng)級地位相關(guān)。小型隔離生境中一些物種處于系統(tǒng)的不利地位,因此群落結(jié)構(gòu)和物種與其他生物或非生物環(huán)境的相互作用都可能改變,例如,植物與植食性昆蟲種群間相互作用的增加可能會增加植物的授粉和種子捕食,相互作用受阻也可能會導(dǎo)致物種滅絕。本文基于浙江杭州千島湖破碎化的島嶼生境,采用線粒體COI序列和9對微衛(wèi)星序列兩種遺傳方式不同的分子標(biāo)記,從寄主植物和破碎化程度兩個方面,分析了二斑栗實象的種群遺傳結(jié)構(gòu)及其維持機制。主要結(jié)果如下:(1)聚類結(jié)果顯示來源于不同寄主植物的二斑栗實象種群遺傳結(jié)構(gòu)聚為1類,表明寄主并未造成二斑栗實象種群發(fā)生分化。(2)斑塊尺度上,生境破碎化使得二斑栗實象有效種群大小降低,這一變化與種群近交無關(guān)。景觀尺度上,當(dāng)代有效種群大小明顯低于歷史有效種群大小。(3)生境破碎化對二斑栗實象遺傳分化無顯著影響,未在不同島嶼間發(fā)現(xiàn)地理隔離格局。Wilcoxon符號秩檢驗結(jié)果顯示,當(dāng)代種群的遷入個體總數(shù)顯著小于歷史(V=120,p0.001),但是當(dāng)代兩兩種群間的遷移率卻顯著大于歷史種群間的遷移率(V=22155,p0.001)。(4)線粒體數(shù)據(jù)得到的整體基因流(Nm=10.5)小于使用微衛(wèi)星數(shù)據(jù)估算的整體基因流(Nm=124.7);無論雌性個體是在交尾前擴散還是在交尾后擴散,雄性個體遷移率與雌性個體遷移率的比值,r=m_m/m_f,始終大于1(r1=4.87,r2=3.87),意味著二斑栗實象種群可能以雄性擴散為主。結(jié)果表明二斑栗實象在不同寄主植物間沒有明顯偏好,在不同島嶼間沒有明顯遺傳分化,其原因在于以雄性為主的擴散使得島嶼間保持著較強的基因流。該結(jié)果有助于理解寄生象甲對破碎化生境的擴散適應(yīng)機制,為進一步理解生境破碎化對植物—昆蟲間關(guān)系的影響提供了研究基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S433.5
【部分圖文】：

第二章 材料與方法究地點及樣品采集江省杭州市千島湖是上世紀(jì)建造水電站形成的水域，水面的隔離使得續(xù)的山脈變成一個個孤立的島嶼，因其邊界明顯、破碎化時間相同而碎化效應(yīng)的理想場所。本文的采樣地點涵蓋千島湖東南湖區(qū)大中小及 6 個大陸樣點，按照島嶼面積劃分島嶼類型，具體方法是：面積2的島嶼定義為大島，面積介于 10-100hm2的島嶼定義為中島，面積的島嶼定義為小島(張欣 et al. 2007)，其中我們在唯一的大島設(shè)置了

3.1 二斑栗實象物種鑒定實驗中收集到的象甲幼蟲見圖 3-1(來自 XS1 樣點 0404 號石櫟)。對來自 5 種植物 21 個樣點的象甲進行線粒體 COI 序列擴增，共選取 1171 個個體(成蟲 109只)，得到 1098 條序列(成蟲序列 80 條)，其中小島共選取 161 只幼蟲進行鑒定，除去測序失敗的 5 個個體，只得到 41 只二斑栗實象(WM 島并未發(fā)現(xiàn)二斑栗實象)說明在小島上二斑栗實象的比重只有 26%。序列經(jīng)比對剪切后長 750bp。DnaSP 軟件計算得到 68 個單倍型，貝葉斯方法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，顯示這些單倍型共分為 7 個支系(圖 3-2，D 表示該單倍型來源包括 2017 年寄生象甲的成蟲序列，B 表示該單倍型來源包括 2018 年寄生象甲的成蟲序列(數(shù)據(jù)來源于歐陽澳)，其他數(shù)字編號表示象甲幼蟲序列)，各支系的支持率均在 50%之上，記作支系 1-7，對比歐陽澳 2018 年數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)之前的支系 8 這一支系對應(yīng)的單倍型在今年的

3.2 線粒體序列檢測為了獲得更多信息，將用于微衛(wèi)星標(biāo)記的個體的線粒體COI序列進行處理。522 條序列的峰圖均清晰干凈，位點不存在嵌套等雜峰現(xiàn)象，雙向測序結(jié)果一致，序列中也未包含終止密碼。COI 序列拼接后總長 751bp，共有 27 個單倍型，序列不存在插入缺失，有效信息位點共 17 個，多態(tài)位點百分比為 35.1%。序列中AT 含量明顯高于 GC 含量，表明了線粒體序列富含 AT 的特征。Tajima’sD 檢驗顯示 COI 序列在各個種群中均遵循中性進化模型。4 個大島的平均單倍型數(shù)為7.25 個而小島上這一數(shù)值只有 1.83。核苷酸多樣性最高的樣點是 DB 島，這一數(shù)值超過了其鄰近大島的值。
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1 孫紹芳;利用粉擬青霉菌防治板栗剪枝象和板栗二斑栗實象研究[J];云南林業(yè)科技;2003年02期

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3 熊忠平;吳培福;徐磊;潘涌智;;二斑栗實象COI序列多態(tài)性分析[J];西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué));2018年01期

4 孫紹芳,郭亞鋼,唐永軍,黃桂英,袁素蓉,馮文芝;二斑栗實象生活史觀察及粉擬青霉菌防治試驗[J];中國森林病蟲;2004年05期

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本文編號：2853322