伍 祎 李志紅 李燕羽 張 濤 曹 陽(yáng)

（國(guó)家糧食局科學(xué)研究院1，北京 100037）（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院2，北京 100093）

DNA分子遺傳標(biāo)記技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中的研究與應(yīng)用

伍 祎1，2李志紅2李燕羽1張 濤1曹 陽(yáng)1

（國(guó)家糧食局科學(xué)研究院1，北京 100037）（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院2，北京 100093）

DNA分子遺傳標(biāo)記的產(chǎn)生和發(fā)展，為從分子水平研究重要經(jīng)濟(jì)昆蟲提供了全新的技術(shù)和手段。倉(cāng)儲(chǔ)害蟲在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，通過對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲遺傳物質(zhì)的研究和分析，能夠從生命的本質(zhì)上探索倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的系統(tǒng)發(fā)育、遺傳結(jié)構(gòu)和進(jìn)化機(jī)制等問題，為害蟲綜合治理策略提供理論支持。在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中，分子標(biāo)記研究起步較晚，研究的重點(diǎn)主要是鞘翅目和嚙蟲目害蟲?；仡櫋⒎治隽薉NA分子標(biāo)記技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中的研究與應(yīng)用，包括倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種類鑒定、系統(tǒng)發(fā)育、種群遺傳多樣性及抗藥性等，并對(duì)該技術(shù)的研究前景進(jìn)行了展望。

分子標(biāo)記 倉(cāng)儲(chǔ)害蟲 糧食儲(chǔ)藏

倉(cāng)儲(chǔ)害蟲是危害儲(chǔ)藏期間糧食及其產(chǎn)品的害蟲和害螨的統(tǒng)稱。截至2000年，全世界已記載的倉(cāng)儲(chǔ)昆蟲和螨類約500種，我國(guó)有383種，其中倉(cāng)儲(chǔ)昆蟲242種，螨類141種[1]。倉(cāng)儲(chǔ)害蟲對(duì)產(chǎn)后糧食帶來巨大損失，據(jù)1990～2000年的調(diào)查，全世界糧食每年由于倉(cāng)儲(chǔ)害蟲危害而造成的損失大概有5%～10%，約1億8千萬t，在一些熱帶和亞熱帶國(guó)家，糧食收獲后有20%或者更多的損失是由倉(cāng)儲(chǔ)害蟲造成[2－3]。近年來，在世界范圍內(nèi)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲對(duì)磷化氫抗藥性越來越強(qiáng)，種類也日趨增多，導(dǎo)致熏蒸失敗，并且引起了糧食有害化學(xué)藥劑殘留等一系列問題[4]。另外，港口截獲倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的種類快速鑒定，來源追溯等問題也亟待解決。害蟲分子水平上遺傳學(xué)和進(jìn)化策略的研究是解決害蟲問題的基礎(chǔ)，運(yùn)用DNA分子遺傳標(biāo)記研究倉(cāng)儲(chǔ)害蟲，從分子水平了解害蟲遺傳變異的本質(zhì)具有重要意義。

1 分子遺傳標(biāo)記在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中研究的意義和內(nèi)容

20世紀(jì)90年代以來，分子遺傳標(biāo)記的產(chǎn)生、發(fā)展及其廣泛應(yīng)用，為從分子水平研究昆蟲提供了全新的技術(shù)和手段。通過對(duì)昆蟲遺傳物質(zhì)的研究和分析，能夠了解昆蟲的系統(tǒng)發(fā)育、遺傳結(jié)構(gòu)和進(jìn)化機(jī)制等問題，能從生命的本質(zhì)上探索昆蟲的遺傳進(jìn)化，為研發(fā)新型生物防治技術(shù)和綜合治理策略等提供理論支持。在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中，分子標(biāo)記研究起步較晚，某些新興的分子標(biāo)記應(yīng)用還處于起步階段，運(yùn)用的分子技術(shù)主要是基于PCR的基因序列分析和微衛(wèi)星DNA標(biāo)記，研究的對(duì)象主要是倉(cāng)儲(chǔ)中危害嚴(yán)重的鞘翅目、嚙蟲目以及蛛形綱的螨類等。目前，許多研究者利用分子遺傳技術(shù)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲進(jìn)行種類鑒定，系統(tǒng)發(fā)育分析，種群遺傳研究，害蟲抗藥性水平，以及害蟲的入侵起源與入侵規(guī)律分析等。

2 DNA分子遺傳標(biāo)記在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中的研究進(jìn)展

2.1 倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種類鑒定研究

傳統(tǒng)的昆蟲種類鑒定技術(shù)普遍以成蟲形態(tài)特征為依據(jù)，需要嚴(yán)格的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，而且很難對(duì)未成熟蟲態(tài)（卵、幼蟲及蛹）、殘損樣品以及形態(tài)相似種類進(jìn)行快速鑒定?，F(xiàn)代分子技術(shù)的發(fā)展，尤其是DNA條形碼技術(shù)的出現(xiàn)和完善，為物種準(zhǔn)確快速鑒定開辟了新方法，同時(shí)從基因水平反映物種的進(jìn)化關(guān)系，在提高物種鑒定效率、發(fā)現(xiàn)新種和隱存種等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中，已成功運(yùn)用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性（Random Amplified Polymorphic DNA，RAPD）、限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）、DNA條形碼和基于PCR特異引物技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物種的快速鑒定。

RAPD是倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中較早應(yīng)用的分子鑒定技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了擬步甲科和鋸谷盜（Oryzaephilus surinamensis）的鑒定[5－6]。鞘翅目是倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中危害最為嚴(yán)重的一大類群，有些種類形態(tài)非常相似，如米象（Sitophilus oryzae）和玉米象（Sitophilus zeamais），Hidayat等[7]運(yùn)用RFLP技術(shù)，擴(kuò)增了一段mtDNA上1 635 bp基因，結(jié)合3種限制性內(nèi)切酶成功將兩者區(qū)分開來。書虱是嚙蟲目中體形微小的一類害蟲，形態(tài)鑒定難度大。Qin等[8]采用 PCR－RFLP技術(shù)，通過擴(kuò)增一段的16S rDNA基因，鑒定了中國(guó)和捷克4種書虱，其中3種書虱產(chǎn)生了地理隔離，為鑒定書虱不同地理來源提供了技術(shù)依據(jù)。Li等[9]結(jié)合形態(tài)和16S rDNA基因序列的方法成功實(shí)現(xiàn)了嗜卷書虱（Liposcelis bostrychophila）不同地理種群的快速鑒定，這主要是因?yàn)槟承┪锓N在長(zhǎng)期的進(jìn)化中，由于外界因素（溫濕度、光照以及地形地貌等）產(chǎn)生了地理隔離，這種變異在基因水平上表現(xiàn)出來，通過分子技術(shù)手段得到直觀的體現(xiàn)。

分類學(xué)家 Hebert等[10]首次提出“生物條形碼”的概念，認(rèn)為線粒體COI基因一段約700 bp的片段可作為動(dòng)物DNA條形碼的基礎(chǔ)，其基本原理在于，假設(shè)DNA序列改變率為2%每百萬年，600 bp的序列中就有12個(gè)可識(shí)別的堿基差異，而多數(shù)物種進(jìn)化歷史均超過一百萬年，理論上可以完成所有物種的分析和鑒定。經(jīng)證實(shí)，超過95%的被測(cè)動(dòng)物類群具有明顯區(qū)分的條形碼序列[11－12]。近年來，DNA條形碼技術(shù)已逐步應(yīng)用在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的種類鑒定中[13]，該方法具有簡(jiǎn)便、快速、專一的優(yōu)點(diǎn)。

Obrepalska－Steplowska等[14]為了將谷象（Sitophilus granaries）與米象和玉米象區(qū)分開來，針對(duì)COI條形碼基因和COII基因設(shè)計(jì)了谷象的特異引物。林陽(yáng)武[15]針對(duì)線粒體上Cytb基因，設(shè)計(jì)了菜豆象（Acanthoscelides obtectus）、四紋豆象（Callosobruchusmaculatus）、綠豆象（Callosobruchus chinensis）特異性引物，建立了這三種害蟲的分子鑒定技術(shù)體系。在書虱的研究中，目前已經(jīng)針對(duì)16S rDNA和COI基因設(shè)計(jì)出了嗜蟲書虱（Liposcelis entomophila）、嚙書虱（Liposcelis corrodens）和Lepinotus reticulatus的特異引物對(duì)[16－18]，能將其與常見倉(cāng)儲(chǔ)書虱鑒定開來。另外，Wei等[19]針對(duì)ITS全序列設(shè)計(jì)了一組特異引物對(duì)中國(guó)常見的6種倉(cāng)儲(chǔ)書虱進(jìn)行快速鑒定，經(jīng)一個(gè)多重PCR反應(yīng)便能區(qū)分6種倉(cāng)儲(chǔ)書虱。蛛形綱的螨類是倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中肉眼很難看見的一個(gè)類群，種類豐富，在螨類的分子鑒定中，Webster等[20]利用COI的部分片段對(duì)粉螨屬中粗腳粉螨（Acarus siro）及其親緣種小粗腳粉螨（Acarus farris）和靜粉螨（Acarus immobilis）作了種類鑒定。

目前，快速鑒定是分子技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中應(yīng)用最廣的研究?jī)?nèi)容之一，涉及到的分子標(biāo)記包括RAPD、RFLP、基于DNA條形碼設(shè)計(jì)特異引物技術(shù)。在種類鑒定方面，這幾種分子標(biāo)記技術(shù)有其自身的特點(diǎn)，RFLP是發(fā)展最早的DNA標(biāo)記技術(shù)，結(jié)果直觀明了，但是檢測(cè)周期長(zhǎng)，操作技術(shù)要求較高，如克隆的制備、同位素標(biāo)記、Southern印記反應(yīng)及分子雜交等技術(shù)。RAPD技術(shù)簡(jiǎn)便易行、省時(shí)省力，但是結(jié)果重復(fù)性差，為了得到較穩(wěn)定的結(jié)果，各種反應(yīng)參數(shù)必須事先優(yōu)化選擇。基于DNA條形碼設(shè)計(jì)特異引物技術(shù)是近年來國(guó)際上普遍應(yīng)用的技術(shù)，其準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)單、且適合于高通量的檢測(cè)，但是特異引物的鑒定也有其自身的局限性，引物特異性的測(cè)試是在一定相似物種范圍內(nèi)進(jìn)行的，當(dāng)相似物種數(shù)增加時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生非特異的擴(kuò)增，因此在測(cè)試某物種的特異引物時(shí)，要盡可能多的包含其近似物種的種類，以保證其種類鑒定的準(zhǔn)確。因此，在對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲進(jìn)行分子鑒定時(shí)，要綜合考慮測(cè)試要求、成本、操作難易等因素，選擇合適的標(biāo)記技術(shù)。

2.2 倉(cāng)儲(chǔ)害蟲系統(tǒng)發(fā)育研究

生物基因組中含有特別豐富的生物學(xué)信息，用基因研究昆蟲的系統(tǒng)發(fā)育，更有可能比較真實(shí)地反映出昆蟲的進(jìn)化歷史。系統(tǒng)發(fā)育研究是DNA分子標(biāo)記的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲系統(tǒng)發(fā)育的研究中，鞘翅目和嚙蟲目是研究的重要對(duì)象，主要采用基于PCR擴(kuò)增的序列分析技術(shù)，針對(duì)線粒體和核糖體基因進(jìn)行分析，構(gòu)建倉(cāng)儲(chǔ)害蟲系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。

鞘翅目的研究中，黃永成等[21]、李偉豐等[22]測(cè)定了長(zhǎng)蠹科害蟲長(zhǎng)度為204 bp的線粒體ND4基因序列，并將分子特征與形態(tài)學(xué)特征比較分析，探討種、屬的系統(tǒng)進(jìn)化。王銀竹等[23]分析了長(zhǎng)小蠹科系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，研究結(jié)果表明分子水平的親緣關(guān)系與Wood（1993）新修訂的分類系統(tǒng)基本一致，說明長(zhǎng)小蠹科的新分類系統(tǒng)可能更趨于合理。劉曉麗等[24]測(cè)定了9種擬步甲長(zhǎng)度為435 bp的16S rDNA部分基因序列，構(gòu)建了分子系統(tǒng)樹，結(jié)果表明分子水平的親緣關(guān)系與傳統(tǒng)的分類觀點(diǎn)相吻合。Alvarez等[25]對(duì)同一地域分布的巴西豆象（Zabrotes subfasciatus）和幾種三齒豆象屬豆象的12S rRNA、Cytb、COI基因進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了巴西豆象Cytb基因序列中有外源基因，寄生于豆象的真核生物或原核生物是造成基因轉(zhuǎn)移主要原因。Tuda等[26]運(yùn)用3個(gè)線粒體基因，采用序列分析的方法，重建亞洲和非洲地區(qū)的瘤背豆象屬系統(tǒng)發(fā)育。

對(duì)書虱和螨類的分子系統(tǒng)發(fā)育研究是國(guó)外相關(guān)研究者普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。Johnson等[27]聯(lián)合核糖體和線粒體基因片段，重建了嚙蟲亞目的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系，明確了嚙蟲目的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系以及嚙蟲目與虱目的關(guān)系。吳太葆等[28]針對(duì)一段mtDNA COI基因序列，分析了橢圓食粉螨（Aleurolyphusovatus）2個(gè)中國(guó)地理種群，未發(fā)現(xiàn)地理差異。張素卿[29]基于2個(gè)核糖體基因?qū)θ馐瞅齺喛瞥Ｒ姷?屬4種肉食螨[馬六甲肉食螨（Cheyletusmalaccensis）、強(qiáng)壯肉食螨（C．fortis）、轉(zhuǎn)開肉食螨（C．a(chǎn)versor）及磷翅觸足螨（Cheletomorpha lepidopterorum）]的系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行分析，認(rèn)為馬六甲肉食螨和強(qiáng)壯肉食螨是同物異名種。

倉(cāng)儲(chǔ)害蟲系統(tǒng)發(fā)育研究中，研究的重點(diǎn)已經(jīng)不只是生物的形態(tài)學(xué)特征，而是生物大分子尤其是序列。在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲研究中，由于不同基因片段有其自身的進(jìn)化速率，同時(shí)不同的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲科屬間系統(tǒng)進(jìn)化速度也不一樣，針對(duì)不同研究對(duì)象選取不同的基因片段尤為重要。通過系統(tǒng)發(fā)育分析推斷或者評(píng)估這些進(jìn)化關(guān)系，以進(jìn)化樹的形式描述同一譜系的進(jìn)化關(guān)系，包括了分子進(jìn)化（基因樹）、物種進(jìn)化以及分子進(jìn)化和物種進(jìn)化的綜合。分子標(biāo)記技術(shù)的介入，為全面理解倉(cāng)儲(chǔ)害蟲不同階元的進(jìn)化關(guān)系提供了有力的技術(shù)方法。

2.3 倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種群遺傳研究

種群遺傳研究主要涉及生物入侵的起源探索、群體爆發(fā)判別、擴(kuò)散路徑預(yù)測(cè)及入侵機(jī)理等內(nèi)容。種群遺傳學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的分子技術(shù)主要是DNA序列分析和微衛(wèi)星DNA技術(shù)，該類研究是進(jìn)一步揭示昆蟲尤其是重要害蟲種類入侵來源和擴(kuò)散問題的基礎(chǔ)[30]。

基于微衛(wèi)星DNA標(biāo)記技術(shù)是分子技術(shù)中開發(fā)較晚的方法，是種群遺傳研究的首選。在鞘翅目中，Sembene等[31]研究了塞內(nèi)加爾5種寄主上的花生豆象（Caryedon serratus）的微衛(wèi)星DNA，從而確定了其微衛(wèi)星位點(diǎn)的多態(tài)性。Alvarez等[32－34]篩選了黑翅豆象（Acanthoscelides obvelatus）和菜豆象的微衛(wèi)星多態(tài)性位點(diǎn)，并運(yùn)用微衛(wèi)星標(biāo)記和3個(gè)mtDNA基因序列分析相結(jié)合的方法，對(duì)采自6個(gè)國(guó)家的菜豆象的進(jìn)行了遺傳分析，結(jié)果表明菜豆象起源于秘魯，由秘魯傳入墨西哥最終進(jìn)入舊大陸的入侵規(guī)律。在巴西豆象的種群遺傳的研究中，Aebi等[35－36]應(yīng)用微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了地理隔離與寄主是影響巴西豆象及其天敵群體遺傳結(jié)構(gòu)的最為重要的因子。在嚙蟲目書虱研究方面，目前，已從無色書虱（Liposcelis decolor）、嗜卷書虱和嗜蟲書虱的基因組DNA中成功分離出微衛(wèi)星位點(diǎn)[37－38]，并且運(yùn)用6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)分析了澳大利亞無色書虱的種群遺傳結(jié)構(gòu)及其擴(kuò)散途徑[39]。螨類的研究中，Zou等[40]利用微衛(wèi)星標(biāo)記研究了中國(guó)4個(gè)種群的粗腳粉螨，發(fā)現(xiàn)粗腳粉螨已經(jīng)產(chǎn)生地理隔離，但遺傳距離與地理距離不存在相關(guān)性。

基于DNA序列分析研究種群遺傳是倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中普遍采用的研究方法。鞘翅目中，Tuda等[41]針對(duì)綠豆象一段522 bp的線粒體基因COI序列，分析了來自3個(gè)國(guó)家的8個(gè)地理種群，結(jié)果表明綠豆象可能已頻繁入侵日本。許佳君[42]、顧杰等[43]研究了蠶豆象（Bruchus rufimanus）、豌豆象（Bruchus pisorum）、綠豆象和四紋豆象不同地理種群種間親緣關(guān)系，結(jié)果表明種群間的遺傳分化程度較低。Blanc等[44]首次運(yùn)用RFLP技術(shù)研究煙草甲（Lasioderma serricorne）15個(gè)國(guó)家16個(gè)地理種群的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)地理距離不明顯，商品貿(mào)易等人為行為是形成煙草甲種群結(jié)構(gòu)的主要原因。嚙蟲目中，魏丹丹[45]采用Cytb基因片段為分子標(biāo)記，對(duì)中國(guó)10個(gè)嗜蟲書虱地理種群及8個(gè)嗜卷書虱地理種群的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)兩性生殖的嗜蟲書虱具有更高的遺傳多樣性，地理隔離不是兩種書虱種群間遺傳分化的主要原因。

倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的種群遺傳研究中，普遍是序列分析和微衛(wèi)星標(biāo)記2種技術(shù)相結(jié)合。通過分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種群遺傳研究的現(xiàn)狀分析，可以看出倉(cāng)儲(chǔ)害蟲由于其生活的特殊環(huán)境，其分子水平的遺傳分化普遍偏低，其傳播和擴(kuò)散基本是依賴人為活動(dòng)，如糧食及食品的運(yùn)輸。因此，要防止倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的進(jìn)一步危害，必須要加強(qiáng)糧食調(diào)運(yùn)的前期的檢疫處理和后期貿(mào)易監(jiān)管。

2.4 倉(cāng)儲(chǔ)害蟲抗藥性和共生菌研究

倉(cāng)儲(chǔ)害蟲多數(shù)是發(fā)生在糧庫(kù)這樣的特定場(chǎng)所，糧庫(kù)的類型（平房倉(cāng)、淺圓倉(cāng)），糧庫(kù)里的熏蒸處理，糧庫(kù)中特有的溫濕度環(huán)境以及倉(cāng)儲(chǔ)害蟲自身共生菌等，這些因素對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的遺傳水平，種群變化產(chǎn)生重要影響。了解清楚這些問題將對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的防治管理提供基礎(chǔ)理論支持。

熏蒸處理是糧庫(kù)中常用的防治手段，這導(dǎo)致了倉(cāng)儲(chǔ)害蟲抗藥性的產(chǎn)生，隨著分子遺傳標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展，人們能夠在分子水平上進(jìn)一步了解害蟲的抗藥性機(jī)制，這將對(duì)害蟲的防治起到極大的推進(jìn)作用。目前，倉(cāng)儲(chǔ)害蟲磷化氫抗性的研究中，Schlipalius等[46]發(fā)現(xiàn)了谷蠹（Rhizopertha dominica）和赤擬谷盜（Tribolium castaneum）中與磷化氫抗性密切相關(guān)的脫氫酶二聚體（DLD），該酶是毒素降解的核心酶，而線蟲的突變體中DLD增加了對(duì)亞砷酸鹽敏感性，這為解決害蟲抗磷化氫的問題提供了理論依據(jù)。線粒體是呼吸作用場(chǎng)所，是能量代謝的重要細(xì)胞器，普遍認(rèn)為線粒體是害蟲抗藥性的作用位點(diǎn)，Corrêa等[47]研究了玉米象中線粒體譜系、線粒體裂解和呼吸頻率與磷化氫抗藥性的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)線粒體譜系和磷化氫的敏感性之間沒有任何關(guān)系，線粒體上的COI和COII基因片段并不是磷化氫易感性的有效分子標(biāo)記。在我國(guó)，宋旭紅[48]研究了谷蠹不同地理種群對(duì)磷化氫抗性及其遺傳分化，結(jié)果表明糧食加工企業(yè)的種群具有高抗性，而地方糧庫(kù)的種群抗性較低；分子標(biāo)記分析表明谷蠹種群的遺傳變異與地理位置、倉(cāng)庫(kù)類型及儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū)不相關(guān)。Sharaf等[49－51]測(cè)定了鋸谷盜的基因組，并分析了自然種群和倉(cāng)庫(kù)種群基因組差異，發(fā)現(xiàn)自然條件的鋸谷盜種群比糧倉(cāng)中的種群表現(xiàn)出更高的遺傳差異水平，推測(cè)鋸谷盜種群遺傳結(jié)構(gòu)與其繁殖方式有關(guān)。研究表明，倉(cāng)儲(chǔ)昆蟲的抗藥性和遺傳多樣性與自然條件下的昆蟲有明顯差異，在對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲分子生物學(xué)的研究和防治管理中，需要考慮糧庫(kù)這樣一個(gè)特定環(huán)境，對(duì)不同的種群采用不同的防治手段才能取得更好效果。

昆蟲內(nèi)共生菌與昆蟲宿主生物學(xué)密切相關(guān)，內(nèi)共生菌能夠影響昆蟲宿主的種群適合度、入侵能力、適應(yīng)能力、競(jìng)爭(zhēng)能力甚至進(jìn)化等[52]。在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲內(nèi)共生菌的研究中，Kageyama等[53]通過對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲Wolbachia共生菌wsp基因檢測(cè)，在38種59個(gè)品系儲(chǔ)糧害蟲中，發(fā)現(xiàn)13種18個(gè)品系的儲(chǔ)糧害蟲感染有Wolbachia共生菌，至少6個(gè)Wolbachia共生菌品系在多種儲(chǔ)糧害蟲中共享。Hubert等[54]研究了4種倉(cāng)儲(chǔ)害螨體內(nèi)的共生菌，不同的害螨共生菌種類不一樣，且共生菌的遺傳分化明顯。目前，僅檢測(cè)了某些倉(cāng)儲(chǔ)害蟲內(nèi)共生菌的種類，進(jìn)一步的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲與共生菌相互作用和影響機(jī)理研究有待加強(qiáng)，以期為運(yùn)用共生菌來防治倉(cāng)儲(chǔ)害蟲提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 展望

DNA分子標(biāo)記在短暫的幾十年，經(jīng)歷了迅猛發(fā)展，各種標(biāo)記日趨成熟，新的標(biāo)記出現(xiàn)和完善周期也迅速縮短，DNA分子標(biāo)記技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)害蟲各個(gè)階元的研究中，如系統(tǒng)學(xué)、群體遺傳學(xué)、入侵學(xué)和抗性機(jī)制等。在已經(jīng)出現(xiàn)的幾十種分子標(biāo)記中，基本是建立在RFLP、PCR和重復(fù)序列的基礎(chǔ)上，每種標(biāo)記有其自身的特點(diǎn)和運(yùn)用側(cè)重點(diǎn)。

倉(cāng)儲(chǔ)害蟲對(duì)收獲后的農(nóng)產(chǎn)品造成巨大的損失，在我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有十分重要的地位，全面掌握倉(cāng)儲(chǔ)害蟲分子生物學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是國(guó)家進(jìn)一步做好“廣積糧、積好糧、好積糧”的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)施科技興糧戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。但由于目前技術(shù)水平、數(shù)據(jù)分析及人員投入等方面的限制，倉(cāng)儲(chǔ)害蟲DNA分子標(biāo)記研究仍未廣泛開展，未來倉(cāng)儲(chǔ)害蟲分子技術(shù)的研究重點(diǎn)建議考慮以下幾個(gè)方面：1）倉(cāng)儲(chǔ)害蟲快速鑒定研究，構(gòu)建DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲DNA條形碼鑒定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)糧堆和食品加工中害蟲尸體和碎片的快速鑒定，為綠色儲(chǔ)糧、蟲情監(jiān)測(cè)等提供基礎(chǔ)技術(shù)保障；2）倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種群遺傳結(jié)構(gòu)研究，倉(cāng)儲(chǔ)害蟲隨著糧食調(diào)運(yùn)以及自身的飛翔等因素進(jìn)行入侵和擴(kuò)散，種群遺傳規(guī)律研究，可以明確入侵來源、擴(kuò)散趨勢(shì)、擴(kuò)散路線等，為在蟲情監(jiān)測(cè)、糧食調(diào)運(yùn)和害蟲管理提供理論依據(jù)；3）倉(cāng)儲(chǔ)害蟲抗藥性研究，倉(cāng)儲(chǔ)害蟲抗藥性是日益緊迫的世界性問題，對(duì)一種或多種熏蒸劑產(chǎn)生抗藥性的昆蟲及螨類數(shù)量日趨增多，DNA分子技術(shù)能為抗藥性的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)、機(jī)理、評(píng)價(jià)、治理等問題提供技術(shù)方法；4）倉(cāng)儲(chǔ)害蟲生物防治技術(shù)研究，運(yùn)用分子標(biāo)記技術(shù)檢測(cè)糧庫(kù)中害蟲天敵（如捕食螨、米象金小蜂、麥蛾繭蜂、黃褐色食蟲蝽及窗虻等）品系，輔助選擇最優(yōu)品系天敵，評(píng)估各種天敵對(duì)糧庫(kù)中生物多樣性影響等。這些研究能補(bǔ)充和完善倉(cāng)儲(chǔ)害蟲分子遺傳數(shù)據(jù)，為倉(cāng)儲(chǔ)害蟲進(jìn)化生物學(xué)的研究提供更豐富的理論依據(jù)，為害蟲綜合治理新技術(shù)、新方法研發(fā)奠定科學(xué)的應(yīng)用基礎(chǔ)。

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The Research and Application of Dna Molecular Genetic Markers in Stored－Product Pests

Wu Yi1，2Li Zhihong2Li Yanyu1Zhang Tao1Cao Yang1

（Academy of State Administration of Grain1，Beijing 100037）（College of Agronomy and Biotechnology，China Agricultural University2，Beijing 100193）

DNA molecular genetic markers provided a new technique and method for the research of important economic insects onmolecular level.Stored－product pests played an important role in the agricultural economy.The research and analysis on genetic material of stored－product pests had revealed phylogenetic development，genetic structure and evolution mechanism from the essence which could afford a theoretical support for the integrated pest management strategy.The DNA molecular genetic markers had shorter history on applying in stored－product pests.The coleoptera and psocoptera pestswere themain research objects in the previous study.In the paper，the current study and application of DNA molecular geneticmarkers in stored grain insectwere summarized，including species identification，phylogenetic relationships，population genetic variation and resistance.Also the application prospects of DNA molecularmarkers in stored－product pestswere discussed in details.

DNA molecularmarkers，stored－product pests，grain storage

Q1

A

1003－0174（2015）10－0140－07

教育部國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)（2013DFG32350），北京市自然科學(xué)基金（6122020）

2014－04－18

伍祎，女，1980年出生，博士，植物保護(hù)

曹陽(yáng)，男，1958年出生，研究員，糧油儲(chǔ)藏