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黑龙江地区农田害鼠发生特点及DNA条形码鉴定技术的应用

发布时间: 2022-10-28 17:25:03 来源:网友投稿

摘要 黑龙江地区为我国最大的商品粮生产基地之一,鼠害是影响该地区粮食生产的重要因素之一。为了解当地农田害鼠种类、密度及分布特征,本研究于2010-2011年对该省主要作物田的啮齿类动物开展调查,并利用细胞色素C氧化酶Ⅰ亚基(cytochrome C oxidase subunit Ⅰ,COⅠ)对害鼠种类进行鉴定,分析该地区农田害鼠种类分布和发生特点,为其防治提供基础数据和方法依据。结果表明,所捕获的害鼠经形态鉴定可分为2科7属7种,分别为鼠科的黑线姬鼠、巢鼠、褐家鼠和小家鼠,以及仓鼠科的大仓鼠、黑线仓鼠和东方田鼠。DNA条形码分类结果与形态分类结果一致,但是在近缘种间的区分上还需要与形态数据相结合。黑龙江地区农田害鼠密度呈现出“春低秋高” 的时间特征,并且在玉米田中最高;在鼠种特征上,黑线姬鼠为广布种和优势种,其他鼠种则在局部地区密度较高。根据上述结果,应将春季作为黑龙江地区农田害鼠的重点防治时期,重点作物为玉米,同时应重点关注大中型鼠的数量变动情况。

关键词 黑龙江省; 农田害鼠; DNA条形码; 物种鉴定; 分布特征

中图分类号: S 443

文献标识码: A

DOI: 10.16688/j.zwbh.2018001

Abstract Heilongjiang Province is the largest commodity grain base of China, and huge damage caused by pest rodents is a key factor affecting local crop production. However, few studies were conducted to investigate the basic characteristics of local pest rodents including taxonomy, distribution and population density in the agricultural areas in Heilongjiang Province. In this study, we surveyed pest rodents from six sites covering three kinds of typical crop farming regions in Heilongjiang Province, and identified the species using DNA barcoding (cytochromeCOⅠ gene). Seven species were identified belonging to seven genera of 2 families by both DNA barcoding and morphological characterization, includingApodemus agrarius,Microtus fortis, Mus musculus, Tscherskia triton, Cricetulus barabensis, Micromys minutus,andRattus norvegicus. Among them,A. agrariusis the dominant species and widely distributes in whole province. Compared with the population density in spring, it was significant higher in autumn, indicating the overt seasonal breeding of local rodents. Moreover, the population density in maize farmland was higher than that in rice and soybean ones. Therefore, rodent management in Heilongjiang Province should be focused on spring season, maize farmlands, and the rodent species with middle or large body size, such as hamsters and Norway rat.

Key words Heilongjiang Province; pest rodent in farmland; DNA barcoding; species identification; distribution characteristics

鼠害是世界范圍内常见农业灾害之一,给农、林、牧业都带来了巨大的损失。20世纪80-90年代是我国鼠害发生最严重的时期,全国农业鼠害发生省份最多可达27个,发生面积近2 467万hm.2,约占全国耕地总面积的24.6%,粮食损失最高超过1 500万t/年[1]。近10年来,全国农区鼠害发生维持在中等至中等偏重趋势,东北地区农田鼠害发生则常年保持在偏重状态[2-7]。随着种植结构调整,东北地区已经成为我国最大的商品粮生产基地。黑龙江省地处我国最北端,耕地面积超过1 300万hm.2,人均耕地面积0.31 hm.2,位居全国之首。早在20世纪50-60年代就有关于黑龙江林区和平原鼠类研究的报道[9-11],但专门针对农田鼠害的研究在近几年才逐步受到重视[12-14]。已有学者对东北地区啮齿动物种类和区系进行了研究[13-18],然而针对黑龙江地区农田害鼠的主要种类及其发生和分布特征研究的较少,对其主要鼠种特征及发生规律尚不明确。

DNA条形码技术是指用DNA上一段标准的小DNA片段来鉴定物种的一项分子鉴定技术,最早由Hebert等在2003年提出,被广泛用于物种的鉴定,尤其是对于形态相似的近缘种[19]。目前广泛用于动物条形码研究的分子标记主要是线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ (cytochrome C oxidase subunit Ⅰ,COⅠ)[20-26]。该技术也被广泛用于啮齿类动物的鉴定和检验检疫。利用COⅠ 作为DNA条形码,刘润吉等[20-21]在贵州茂兰和黑龙江黑瞎子岛两地对当地主要害鼠种类进行鉴定,有效区分出外形相似的鼠种;闫东等[23]鉴定了河北省鼠疫疫源的主要鼠种;普丽娅等[24]将来自津巴布韦的集装箱内的鼠类残骸鉴定为黑鼠Rattus rattus。这些研究表明,DNA条形码技术是形态学鉴定的有力补充。

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