外来入侵物种美国白蛾种群定植扩散的遗传学机制

美国白蛾（Hyphantria cunea (Dury)）是我国农林重大外来入侵害虫。其食量大、繁殖力强、传播速度快，尤其近几年美国白蛾在我国山东、辽宁、河北、天津等地区大面积爆发，给我国农林生产、园林绿化造成极其严重的危害。目前在美国白蛾的生物生态学特性、防治措施方面已开展了大量工作，但仍未能改变其年年成灾并不断向新疫区扩展的局面。主要原因在于我们对美国白蛾的入侵定植、扩散传播等方面的基础研究还相当薄弱。本研究将通过开发美国白蛾共显性的微卫星标记，通过野外调查和室内分子分析相结合，对我国不同疫区的种群遗传多样性、遗传变异的主效因子、在新侵入地定植过程的种群结构动态等进行研究，从而从种群遗传学角度揭示美国白蛾的入侵扩散机制和传播模式。该研究结果为进一步优化美国白蛾的预警、监测和防控体系提供科学依据，对推动入侵生物学理论发展和有效控制外来有害生物的扩散蔓延有重要意义。

美国白蛾是我国农林重大外来入侵害虫。近几年在我国北京、天津、河北、山东、辽宁等地区大面积爆发，给我国农林生产、园林绿化造成极其严重的危害。目前在生物生态学特性、防治措施方面已开展了大量工作，但对美国白蛾的种群遗传学、入侵生态学等方面研究还相当薄弱。本研究主要目标在于通过开发美国白蛾共显性的微卫星标记，研究我国美国白蛾种群的遗传多样性、种群内及种群间的遗传分化，结合其生物生态学特性等探讨其在成功入侵定殖并不断扩散蔓延的遗传学机制。本研究主要研究结果如下：.（1）利用磁珠富集法共构建了24个微卫星富集文库，从中共得到有效微卫星克隆573个，从设计的522对微卫星引物中筛选出多态性好、扩增效果稳定的微卫星引物42对。该研究结果为下一步开展美国白蛾群体遗传多样性、分子生物学、种群生态学等研究奠定了基础。.（2）利用42对微卫星引物对12个群体360个个体进行了遗传结构分析。结果显示，种群内遗传多样性水平(Hs)在0.545-0.786之间，平均为0.696。表明各种群具有较高的遗传多样性。AMOVA分析表明，在总遗传变异中群体内和群体间的遗传变异分别为69.87 %和30.13 %，遗传变异主要来源于群体内的遗传变异。美国白蛾种群总遗传分化指数Fst为0.301，表明群体间存在明显遗传分化。阐明了丰富的遗传多样性及快速遗传分化的能力是美国白蛾具有强大入侵能力和生态适应力的根源。.（3）UPGMA聚类分析阐明各种群间的遗传距离。聚类分析将12个群体分为3大类群。大连、丹东、沈阳群体聚为一群；济南、烟台和寿光、青岛群体聚为一群；秦皇岛、承德、沧州、北京和天津5个群体聚为一群。地理距离相近的群体间存在较多基因交流，地理距离近的群体遗传分化较小。 .（4）对新入侵地的种群扩散能力研究表明，美国白蛾成虫的扩散能力较弱，雄虫的飞行能力高于雌虫。结合各种群的入侵时间、遗传多样性水平和UPGMA聚类分析结果，推测了我国各疫区美国白蛾的扩散传播模式。.总之，本研究为美国白蛾及近缘种的种群遗传学等研究奠定坚实基础，也为其他鳞翅目昆虫微卫星分子标记开发提供借鉴。通过对种群遗传多样性、遗传分化、定植扩散模式等进行研究，从种群遗传学角度探讨了美国白蛾的入侵机制和扩散传播模式。该研究结果为优化美国白蛾的预警、监测和防控体系提供科学依据，对推动入侵生物学理论发展有重要意义。