甜菜夜蛾 Spodoptera exigua 的种群遗传结构及迁飞路线的分子认证研究

甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)是一种重要的世界性农业害虫，分布广泛，可为害35科、108属、138种植物，主要为害十字花科、瓜类、茄果类和豆类等三十余种蔬菜。种群遗传学是研究种群遗传结构及其变化规律的科学。利用微卫星DNA（SSR）和线粒体.(mtDNA)分子标记是研究种群遗传学和分子生态学的重要工具，同时也是研究昆虫迁飞和扩.散规律的重要手段。鉴于目前对我国甜菜夜蛾的种群遗传多样性、种群遗传结构、迁飞规律.及各主要发生危害区的虫源关系不明确，而致使对该种害虫尚无系统、完善和有效的防治策.略等实际问题，本研究用微卫星（SSR）与线粒体（COI 和Cytb）基因对我国不同地理种群的甜菜夜蛾的遗传结构及迁飞的分子特征等进行深入研究，目的是推测甜菜夜蛾不同地理种群间的遗传进化关系、迁飞规律，为我国各发生危害区的虫源关系提供理论依据。

本研究利用线粒体基因（COI 和Cytb）与SSR分子标记对我国甜菜夜蛾种群遗传多样性、遗传结构以及迁飞分子特征等进行研究，明确了我国甜菜夜蛾不同地理种群间的遗传分化及基因流，阐明了该种害虫在我国的种群进化历史，探讨了我国甜菜夜蛾不同地理种群间的虫源关系。. 通过实地采集、性信息素诱集和标本交换的方法，共获得我国20省45市（县）共计2300余号标本。优化了甜菜夜蛾线粒体基因反应体系，获得COI序列867条、Cytb序列669条；建立了SSR反应体系，筛选出多态性高的引物8对，获得7000余条SSR位点电泳检测峰图。. 我国甜菜夜蛾总群体遗传多样性较低，种群间遗传距离较近、遗传分化程度较低，基因流水平较高。线粒体基因研究结果显示，基于NJ、MP、ML与贝叶斯法构建单倍型系统发育树与基于Median–joining法对所有个体构建单倍型网络关系的结果表明，各单倍型相互散布在不同种群中，未形成明显系统地理结构。沈阳、章丘、运城、潞城、滨州与其它部分地理种群间的遗传分化程度中等，地理隔离对甜菜夜蛾遗传分化没有显著的影响。AMOVA分析表明，甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内，种群间变异水平较低。分子变异等级分析表明，不同地理与气候条件并不是影响甜菜夜蛾种群遗传结构与物种分布格局的主要因素。中性检验与错配分布分析表明，我国甜菜夜蛾种群曾经历种群近期扩张。SSR分子标记与线粒体基因研究结果基本一致。不同地理种群平均等位基因丰富度为7.06，平均等位基因数为17.09，平均有效等位基因数为7.58。种群平均表观杂合度低于种群平均期望杂合度。各地理种群间的遗传分化较小，章丘、运城、韶关等13个种群与其它部分地理种群间的遗传分化程度中等，各地理种群间存在一定的基因交流。AMOVA分析数据表明群体间的遗传变异较小，变异主要来自个体间。UPGMA系统发育分析表明，葫芦岛、长沙、大连、泰安、潞城、昆山和南京共8个地理种群遗传关系较近，聚为1 个分支；台安、奉化、滕州、韶关、保定等21个种群聚为1 支，甜菜夜蛾并未形成明显的地理分布格局，是高度迁飞的结果。. 此外，开展了DNA条形码技术在大葱夜蛾科害虫幼虫的快速鉴定研究，对甜菜夜蛾体内次生共生菌的研究表明，感染的次生共生菌wolbachia属B大组。本项目研究结果将对甜菜夜蛾的有效防治提供理论依据。