尼氏真绥螨的分子进化及系统地理学研究

Euseius nicholsi is one of the common phytoseiid mite in citrus,prey on pest mites and some other small arthropods, is considered to be biological control agents against harmful mites. The few phylogeography of phytoseiid mites is investigated, and especially phylogeography of E.nicholsi has never been reported. In this project, E.nicholsi,which widely distributes in Phytoseiidae and can be used for biological control, is obtained as the research object,completing on mtDNA and nuclear genes sequences,and the morphological taxonomic traits data are analyzed in E.nicholsi, and we mainly aim to rebuild its phylogeny and evolutionary track,and explain its genetic structure and population expansion model based on phylogenetic methods and geographic historical affairs. Secondly,in this project the geographical distribution patterns and evolution mechanism in populations are also discussed to explain the evolutionary origin and taxononic status of E.nicholsi. The result of this research also provide the theory foundation for the further protection and utilization of E.nicholsi.

尼氏真绥螨是多种作物上的常见种，捕食害螨和其它小型节肢动物，可有效控制叶螨种群数量，同时该螨是桔园捕食螨的优势种，是害螨的生物防治作用物。然而针对植绥螨系统进化及地理分布的研究却很少。 本项目拟以植绥螨科中广泛分布且具有生物防治作用的尼氏真绥螨为研究对象，以mtDNA和核基因等为遗传标记，着重从分子水平，并结合形态特征性状来研究尼氏真绥螨系统发生过程和演化途径，同时结合地理历史事件，特别是更新世以来的历史事件，探明其遗传结构和种群扩散模式，阐明种群地理分布格局和进化机制的成因，为尼氏真绥螨的起源进化和分类地位提供合理的解释，也为进一步保护利用尼氏真绥螨提供理论依据。

尼氏真绥螨（Euseius nicholsi）属于植绥螨科（Phytoseiidae），是果园中捕食害螨的优势种，广泛分布在中国南方地区，在生物防治方面具有广泛应用前景。本研究对采自中国（11省30个种群）的尼氏真绥螨的样本，以mt DNA COI和12S rRNA为分子标记，初步分析了中国尼氏真绥螨的分子系统地理结构，探讨了影响30个尼氏真绥螨种群的分子系统地理结构的因素，为更好的保护和利用尼氏真绥螨提供一些基础理论研究。开展并完成了尼氏真绥螨线粒体全基因组序列测定与分析的研究工作，完整的线粒体基因组长度为15561bp，包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、21个tRNA基因；共得到29个种群的225条COI序列片段（453bp）和30个种群的210条12S rRNA序列片段（约410bp），碱基都存在A+T百分含量的偏向性。均得到高的单倍型多样性（COI为0.970，12S rRNA为0.864）和核苷酸多样性 (COI为8.63%，12S rRNA为5.62%)，表明中国的尼氏真绥螨资源丰富，分布范围广。尼氏真绥螨两个分子标记的系统发育树（Bayesian树和 MP 树）均表明，尼氏真绥螨具有显著的地理结构；单倍型之间也发生了显著的遗传分化，单倍型网络图表明单倍型的聚类与它们的地理分布似乎存在复杂的关系，而具体的解释还有待进一步研究。Tajima’s 检验 、Fu’ FS检验等中性检验结果显示尼氏真绥螨群体在进化上遵循中性进化模型；虽然各单倍型之间存在着明显的遗传分化，但中国南方的尼氏真绥螨种群整体在历史上并没有发生扩张现象，只不过个别地区的种群可能经历过扩张现象，这可能是生境变化导致的。遗传距离和分子差异分析（AMOVA）结果均表明，尼氏真绥螨的遗传变异主要来源于各种群之间和组间，种群内部的遗传分化相对较小；两个标记中遗传距离不随地理距离的增加而增大。这很可能是第四纪中国特殊的环境演变造成的生境片段化分隔和遗传漂变作用的结果。