4种小型入侵害虫适生性分析与3种入侵生物LAMP快速检测技术研究
新疆作为我国西北地区的农业大省,是我国遭受农林外来入侵生物危害最为严重的区域之一。美洲斑潜蝇、南美斑潜蝇、番茄潜叶蛾、西花蓟马传入新疆后以设施农业生产环节作为桥梁对新疆农业生产构成潜在威胁。本文对美洲斑潜蝇、南美斑潜蝇、番茄潜叶蛾、西花蓟马进行风险分析,预测其适生区分布范围,运用环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification,LAMP）技术分别开发外来入侵生物番茄潜叶蛾与豚草属（三裂叶豚草、豚草）的检测技术。主要结论如下:1.基于当前气候条件,利用MaxEnt生态位模型和地理信息系统软件ArcGIS来预测4种小型昆虫在新疆的潜在适生区分布。结果表明,番茄潜叶蛾的高适生区与适生区约占新疆总面积的28.34%,主要分布在哈密市、吐鲁番市北部、昌吉州中北部、石河子西北部、塔城地区西部、阿克苏地区中部、喀什地区部分区域、和田地区。美洲斑潜蝇高适生区与适生区约占新疆总面积的38.58%,其潜在适生区主要集中在北疆昌吉州、吐鲁番一带,以及南疆的喀什地区、巴州。南美斑潜蝇高适生区与适生区约占新疆总面积的20.39%,潜在适生区包括哈密市部分区域、昌吉州、吐鲁番市北部、克拉玛依区、巴州部分区域、阿克苏地区中部、克州部分区域、喀什地区大部分区域以及和田地区中部区域。西花蓟马高适生区与适生区约占新疆总面积的43.56%,在新疆的潜在适生区主要集中在北疆昌吉州、哈密市、吐鲁番市一带,以及南疆的喀什地区、巴州。其中北部阿尔泰山脉、中部的天山山脉与南部的昆仑山脉,以及北疆的准葛尔盆地和南疆塔里木盆地的荒漠区均为四种昆虫的非适生区域。根据不同地区不同程度入侵风险可以进行更高效、有针对性地监测防控,减少人力物力的浪费。2.以番茄潜叶蛾的COI基因作为靶标,建立了番茄潜叶蛾的LAMP检测体系。在65℃等温条件下进行核酸扩增反应63min,反应结束后加入SYBRGreen Ⅰ染料,通过肉眼即可直接观察颜色变化以此判定结果（阳性为荧光绿,阴性为橘色）。该方法对DNA的最低检测限为2.08-4ng·μL-1。该方法的建立为番茄潜叶蛾的田间检测提供了快捷准确的技术。3.针对三裂叶豚草与豚草的种子、幼苗期、生长期等难以辨认时期,以SYBR Green Ⅰ为指示剂,开展三裂叶豚草与豚草的LAMP技术开发,以达到田间快速、准确和高效识别的目的。特异性验证结果显示,所检测杂草的LAMP产物均呈阳性（产生白色沉淀）,而与其对照的其他2种杂草的LAMP产物均为阴性（无白色沉淀）。灵敏度检测结果显示,该体系的DNA最低检测限为10-10 ng·μL-1,比常规PCR灵敏度高。本研究建立的LAMP检测体系能有效应用于三裂叶豚草和豚草样本的快速检测,为其快速高效的识别提供技术支撑。
- 作者：
- 于海鑫
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2023年
- 导师姓名：
- 王兰；郭文超
- 中图分类号：
- S433
- 关键词：
- 外来入侵生物；MaxEnt模型；ArcGIS；LAMP快速检测技术
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- 基金项目：
- 新疆农业科学院自主培育专项:“番茄潜叶蛾,梨火疫与黄瓜绿斑驳病毒等重大/新发入侵生物扩散成灾规律与绿色防控技术研究”的部分研究成果（项目编号:xjnkycxzx-20220003）项目主持人:郭文超研究员,付开赟 副研究员（新疆农业科学院植物保护研究所）%自治区重点实验室:新疆有害生物入侵预防与控制重点实验室项目主持人:郭文超研究员（新疆农业科学院植物保护研究所）%新疆农科院稳定支持专项“农业病虫草害与生物安全防控关键技术研发”的部分研究成果（项目编号:xjnkywdzc-2022004）项目主持人:郭文超研究员（新疆农业科学院植物保护研究所）