应用简化基因组技术探讨烟粉虱隐种复合体的分子系统学

The whiteflies under the name Bemisia tabaci (Gennadius) (Aleyrodidae: Hemiptera) is widely distributed in the tropical and subtropical regions of the world，some of which are globally invasive agricultural pests. B. tabaci is now known as a species complex with at least 36 morphologically indistinguishable species. Taxonomy of this complex remains confused due to the limitations of morphological studies. Therefore, the systematics of B. tabaci species complex depends largely on mitochondrial molecular markers. It is difficult to reflect accurately the evolutionary lineages of species only using mitochondrial sequence from the experiences of systematic researches. Therefore, more nucleotide sequences should be considered to do extensive phylogenetic analysis, which will provide robust evidence to knowledge the relationship among the evolution of genetic lineages of B. tabaci complex. The objectives of the current study are: 1) use RAD tag technology to isolate SNPs which fixed among different cryptic species to determine the phylogenetic relationship of these members of the B. tabaci cryptic species complex. 2) generate large SNP, SSR molecular markers for B. tabaci research 3) through combining the genome of B. tabac to explore the key genes to make the divergence of these members of the B. tabaci cryptic species. This study will provide the basic information of systematics that is essential for the fundamental studies as well as management on this species complex. In addition, the applicability of RAD technology are extensive, it has potential utility in the systematics of closed lineage species and population genetic study.

烟粉虱Bemisia tabaci属刺吸式口器的小型昆虫，分布广泛，对农作物危害严重，是一个包含至少36个形态上难以区分的推测隐种的物种复合体。由于现有形态学研究的局限性，关于烟粉虱物种复合体的的系统发生关系大部分依赖于分子标记，但是目前用于烟粉虱系统进化研究的分子标记大多是线粒体基因的标记，因此有必要运用更多的核基因信息，对烟粉虱物种复合体进行更广泛深入的种系发生分析。本项目将利用最新发展起来的简化基因组测序技术(RAD)来探究各隐种间的系统发生关系。本研究是首次立足于大量的隐种标本以及大量的SNP位点对烟粉虱隐种进行系统深入的分析，并开发可用于种群研究的分子标记，最后结合基因组挖掘导致物种分化的关键基因，研究结果不但可以深入地了解该复合体的谱系演化和各支系之间的亲缘关系，而且可以为烟粉虱不同隐种的深入研究和综合治理提供必需的基础信息。

烟粉虱Bemisia tabaci属刺吸式口器的小型昆虫，分布广泛，对农作物危害严重，根据697 bp mtCOI研究证明其是包含至少39个形态上难以区分的推测隐种的物种复合体。不同隐种的烟粉虱在生物学和生态学上表现不同，比如说寄主范围、抗药性、传播病毒的种类及能力。由于其生物学和生态学上的重要意义，有必要正确认识不同隐种及其之间的分子系统发生关系。由于现有形态学研究的局限性，关于烟粉虱物种复合体的的系统发生关系大部分依赖于分子标记，但是目前用于烟粉虱系统进化研究的分子标记大多是线粒体基因的标记，因此有必要运用更多的核基因信息，对烟粉虱物种复合体进行更广泛深入的种系发生分析。本研究通过与国际同行的合作，收集了世界各地的烟粉虱隐种，获得了19个烟粉虱隐种的简化基因组 (RAD) 数据，通过对数据的分析，首次用大量的核基因信息构建了烟粉虱之间的系统发生关系，结合基因组信息定位到了导致物种分化的关键基因及其所在的通路，这些基因是种群研究的极好的分子标记，并将该结果与由线粒体基因组及单拷贝核基因构建的系统发生关系进行了比较。研究结果不但可以深入地了解该复合体的谱系演化和各支系之间的亲缘关系，而且可以为烟粉虱不同隐种的深入研究和综合治理提供必需的基础信息。