Главная » 2014»Август»1 » Скачать Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata say на Южном Урале. Удалов, Максим Борисович бесплатно
23:45
Скачать Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata say на Южном Урале. Удалов, Максим Борисович бесплатно
Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata say на Южном Урале
Диссертация
Автор: Удалов, Максим Борисович
Название: Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata say на Южном Урале
Справка: Удалов, Максим Борисович. Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata say на Южном Урале : диссертация кандидата биологических наук : 03.00.15 Уфа, 2006 165 c. : 61 06-3/1339
Объем: 165 стр.
Информация: Уфа, 2006
Содержание:
Введение
Глава 1 Полиморфизм и резистентность к инсектицидам у насекомых обзор литературы)
11 Полиморфизм популяций и адаптивная микроэволюция у насекомых
111 Адаптационный полиморфизм и экологическая пластичность видов
112 Пути видообразования, основанного на популяционном полиморфизме
113 Проблема развития резистентности к пестицидам у членистоногих
12 Методы изучения полиморфизма в популяциях членистоногих
121 Токсикологический метод
122 Фенетический метод
123 Алл озимный полиморфизм
134 Методы анализа ДНК-полиморфизма
13 Полиморфизм и популяционная структура колорадского жука
131 Формирование ареала колорадского жука
132 Структура популяций колорадского жука на территории России
Глава 2 Объекты и методы исследования
21 Характеристика объекта исследования
22 Описание исследованных регионов
23 Характеристика использованных инсектицидов
24 Проведение токсикологических экспериментов
25 Методы молекулярно-генетических исследований
251 Сбор, хранение и подготовка биоматериала
252 Выделение ДНК
253 Проведение ПЦР-амплификации ДНК
254 Рестрикционный анализ
255 Электрофоретическое фракционирование ДНК
256 Секвенирование ДНК
26 Методы анализа полиморфизма в популяции колорадского жука 49 261 Анализ полиморфизма по уровню чувствительности к инсектицидам
262 Анализ фенетцческого полиморфизма
263 Анализ полиморфизма локуса 980A>G гена ацетилхолинэстеразы (AChE)
264 Анализ полиморфизма фрагмента гена цитохромоксидазы I мтДНК 56 27 Компьютерный анализ и статистическая обработка результатов 57 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 3 Полиморфизм колорадского жука на Южном Урале
31 Полиморфизм колорадского жука по уровню чувствительности к инсектицидам
32 Фенетический полиморфизм
321 Определение оптимального объёма выборки колорадского жука
322 Изменение фенетической структуры популяции колорадского жука во времени
323 Изменение уровня разнообразия в локальных популяциях колорадского жука под влиянием инсектицидного пресса
324 Внутрипопуляционный полиморфизм колорадского жука на Южном
325 Межпопуляционный полиморфизм колорадского жука на Южном Урале
33 Полиморфизм фрагмента гена цитохромоксидазы I (COI) мтДНК
34 Структура популяции колорадского жука на Южном Урале 114 341 Эпигенетический ландшафт популяции колорадского жука на Южном 118 Урале
Введение:
Колорадский жук - вид с продолжающимися процессами видообразования, характеризуется значительным внутривидовым полиморфизмом и экологической пластичностью (Ушатинская, 1981; Фасулати, 2002). Это позволяет ему успешно адаптироваться, в том числе и к антропогенным воздействиям - у колорадского жука развилась резистентность к почти всем используемым на настоящий момент и применявшимся ранее инсектицидам, во всём его ареале. Согласно современному взгляду на популяцию как на единицу эволюции и одновременно - единицу I управления видами (Яблоков, 1987), очевидна необходимость изучения этого вида на популяционном уровне.
С.Р. Фасулати (1985, 1993) на территории Восточно-Европейской равнины выделил пять популяционных комплексов колорадского жука, а также смежный с ними западно-казахстанский и изолированный от основного ареала среднеазиатский комплексы. Граница между двумя восточно-европейскими комплексами популяций, возможно, проходит по территории Башкортостана (Вилкова, Фасулати, 2001; Вилкова с соавт., 2005).
Изменения структуры популяций колорадского жука, происходящие с высокой скоростью, обуславливают необходимость систематического анализа с использованием большого количества типов фенов. Разработанные в последние десятилетия молекулярно-биологические методы генетического анализа позволяют оценить степень внутривидового полиморфизма на уровне первичной структуры ДНК (Roderick, 1996; Loxdale, Lushai, 1998). Сочетание классических и современных методов должно дать наиболее адекватную оценку уровня полиморфизма и популяционной структуры вида.
Цель работы: выявление особенностей формирования популяционной структуры колорадского жука на Южном Урале.
Для достижения данной дели были поставлены следующие задачи:
1. Собрать биологический материал и создать банк ДНК колорадского жука для проведения популяционно-генетических исследований.
2. Провести анализ полиморфизма в локальных популяциях колорадского жука по уровню чувствительности к инсектицидам.
3. Оценить уровень полиморфизма в модельной локальной популяции с установленным высоким уровнем резистентности к фосфорорганическим инсектицидам по наличию нуклеотидной мутации 980A>G гена ацетилхолинэстеразы (AChE).
4. Проанализировать фенетическую структуру популяции, оценить её динамику во времени и влияние инсектицидного пресса.
5. Провести анализ полиморфизма фрагмента гена цитохромоксидазы I (COI) мтДНК в локальных популяциях колорадского жука.
6. Оценить возможные эволюционные процессы в южноуральской популяции колорадского жука и факторы, влияющие на них.
Научная новизна. Впервые в России создан банк ДНК колорадского жука объёмом 1035 образцов. Впервые использованы методы ДНК-анализа для уточнения филогенетических отношений родов Leptinotarsa и Zygogramma. На основе анализа четырёх типов фенов рисунка покровов (22 вариации) впервые показана подразделённость структуры популяции колорадского жука на Южном Урале и установлено наличие популяционной системы. Впервые проведено исследование частот аллелей 980A>G гена AChE в модельной локальной популяции (Уфимский р-н) с установленным высоким уровнем резистентности к фосфорорганическим инсектицидам.
Практическая значимость работы. Анализ структуры популяции колорадского жука является первым этапом на пути к научному обоснованию проведения мер по регулированию его численности. Выявление двух групп популяций, различающихся по уровню чувствительности к инсектицидам, должно послужить основой для дифференциации схем защиты растений. Полученные в работе результаты помогут скорректировать точность прогноза расселения колорадского жука на территории России и скорость формирования устойчивых к инсектицидам популяций. Отработанные методы анализа полиморфизма колорадского жука могут послужить материалом в процессе учебно-полевых практик, на практических занятиях и при подготовке квалификационных работ в учебных заведениях.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на XII - м съезде Русского Энтомологического Общества (Санкт-Петербург, 2002), 6-ой Пущинской школе-коференции молодых ученых "Биология - наука XXI века" (Пущино, 2002), международной научно-практической конференции "Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства" (Пенза, 2002), П-й международной конференции "Разнообразие беспозвоночных животных на Севере" (Сыктывкар, 2003), Ш-м съезде ВОГиС (Москва, 2004) и на IX-м Вероссийском популяционном семинаре "Особь и популяция - стратегии жизни" (Уфа, 2006).
Работа выполнялась в соответствии с планами НИР Института биохимии и генетики УНЦ РАН по темам «Генетико-биохимические механизмы адаптивности насекомых» (№ гос. регистрации 01.200. 2 05310) и «Закономерности адаптивных процессов в онтогенезе и популяциях насекомых» (№ гос. регистрации 0120. 0 500082). Работа выполнялась в рамках проекта, поддержанного грантом РФФИ «Генетическая структура, специфика формирования резистентности и микроэволюционные процессы в популяциях колорадского жука на территории РБ» (05-04- 97916 -рагидельа).
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность всем, оказавшим помощь в сборе биологического материала, в особенности сотрудникам Всероссийского института защиты растений (ВИЗР, Санкт-Петербург, Пушкин) и доценту кафедры общей биологии и экологии Башкирского государственного аграрного университета, кандидату биологических наук Татьяне Львовне Леонтьевой. Автор благодарит сотрудника лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии ИБГ УНЦ РАН, кандидата биологических наук, Андрея Ханифовича Баймиева за проведение секвенирования фрагмента гена COI мтДНК колорадского жука. Считаю своим приятным долгом выразить благодарность ведущему научному сотруднику лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии ИБГ УНЦ РАН, кандидату биологических наук Юрию Михайловичу Никонорову за консультации в области молекулярной биологии и кандидату медицинских наук, старшему научному сотруднику лаборатории молекулярной генетики человека Ильдусу Альбертовичу Кутуеву рецензирование данной работы.
