基于线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因的山东省济宁市三带喙库蚊种群遗传多样性分析

目的了解山东省济宁市三带喙库蚊适应不同环境生态的遗传基础,为其种群结构或隔离模式研究提供参考。方法2023年6—8月,选择山东省济宁市城市、城郊及农村地区的7个采样点,采用诱蚊灯法采集蚊虫。对所采集的成蚊进行形态学鉴定,提取单只三带喙库蚊雌蚊基因组DNA,采用PCR法对细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome C oxidaseⅠ,COI)基因进行扩增、测序,并进行分子鉴定。使用DnaSP 6软件统计不同地区三带喙库蚊DNA序列的单倍型数量、单倍型多样性(haplotype diversity,Hd)、核苷酸多样性(nucleotide diversity,Pi)、序列间核苷酸差异的平均数量(average number of nucleotide differences,K)等指标,并进行中性检验。使用Arlequin 3.5.2软件计算种群固定指数(fixation index,FST)、基因流(number of migrants,Nm),并进行分子方差分析(analysis of molecular variance,AMOVA)。使用PopART和MEGA 11软件分别绘制种群单倍型网络图和系统进化树。结果从济宁市7个采样点采集的三带喙库蚊样本COI基因中成功扩增出420条序列,获得长度为603 bp的基因片段序列,其中有55个可变位点和46个单倍型,无插入和缺失突变。46个单倍型中,H01为优势共享单倍型,单倍型频率从城市地区(34.00%)向农村地区(47.00%)递增。城郊、城市、农村地区三带喙库蚊COI基因平均Hd、Pi值和K值分别为0.814、0.024、14.129,0.489、0.016、7.941和0.641、0.016、10.393;城郊地区三带喙库蚊种群多样性最高,城市地区种群多样性最低。不同类型采样点之间的配对FST分析表明,城市地区与城郊地区FST平均值为0.029,其种群间交流更为频繁。AMOVA分析结果表明,济宁市三带喙库蚊群体内变异百分比(95.74%)高于群体间变异(4.26%)。中性检验结果表明,7个采样点中仅南阳镇采集的三带喙库蚊种群偏离中性(Tajima's D=2.793,Fu's Fs=6.429,P均<0.05)。济宁市三带喙库蚊COI基因错配分布图曲线呈双峰或多峰,表明种群整体数量相对较稳定。结论线粒体COI基因可作为研究三带喙库蚊种群遗传多样性的分子标志。济宁市城郊地区三带喙库蚊种群遗传多样性高于农村和城市地区,城市和城郊地区三带喙库蚊种群间频繁发生遗传交换。