菠萝洁粉蚧不同地理种群生物学差异及其在种群竞争中的作用研究

The pink pineapple mealybug, Dysmicoccus brevipes (Cockerell) (Hemiptera: Pseudococcidae), as the main vector of pineapple mealybug wilt disease, is a serious pest of pineapple throughout the world. Its reproduction is mostly by parthenogenesis in China, and little intrapopulational variation was found. Generally all samples in a geographic population shared an identical haplotype, but several haplotypes was found in local producing areas as a result of seedling and fruit transportation. To explore the biological competition mechanism of different geographic population of D. brevipes, the biological diversities, especially the generation time, survival rate and reproductive capacity in different temperature would be studied in the project. By the population trend index, the adaptability for high and low temperature would be evaluated. For most samples of D. brevipes from a geographic population could be represented by the same haplotype, the dynamic composition of haplotype in simulated mixed geographic population would be tested by tracking eight generations with mtDNA, which would be conducive to know the competition trend and result of different geographic population of D. brevipes. If the adaptability for high and low temperature relate to the average temperature and extreme temperatures of surrounding environment, and the biological mechanism of the population competition would be discussed in the end. These studies would not only deepen our understanding of dynamic mechanism of insect population in theory, but would also contribute to increase the accuracy of insect forecast and improve the control effect of pest in practice.

菠萝洁粉蚧广泛分布于世界各菠萝产区，是菠萝凋萎病的主要传播媒介。我们研究发现菠萝洁粉蚧在我国主要营孤雌生殖，同一地理种群的遗传变异很小，往往一个地理种群甚至几个地理种群共享一个单倍型；但是随着菠萝种苗、果实调运日益频繁，不同单倍型菠萝洁粉蚧在局部地区混合发生。为了探讨菠萝洁粉蚧不同地理种群在同一生境下竞争的生物学机制，本研究拟对不同温度下菠萝洁粉蚧不同地理种群的世代历期、存活率、繁殖量等生物学特性上的差异进行研究，通过种群趋势指数（I）研究其对高低温的适应性；利用菠萝洁粉蚧地理种群共享一个单倍型的特点，以线粒体基因mtDNA为标记对人工模拟混合种群中的基因型组成连续8代进行跟踪调查，研究各地理种群在混合种群中的竞争能力，探讨菠萝洁粉蚧种群竞争的生物学机制。通过这方面的研究，在理论上能加深对昆虫种群动态机制的了解，在实践上能为提高预测预报的准确性，以及改善害虫的治理等提供指导。

菠萝洁粉蚧Dysmicoccus brevipes (Cockerell)广泛分布于世界各菠萝产区，是菠萝凋萎病的主要传播媒介。菠萝洁粉蚧在我国主要营孤雌生殖，同一地理种群的遗传变异很小，往往一个地理种群甚至几个地理种群共享一个单倍型；但是随着菠萝种苗、果实调运日益频繁，不同单倍型菠萝洁粉蚧在局部地区混合发生。为了探讨菠萝洁粉蚧不同地理种群在同一生境下的竞争机制，本研究拟对不同温度下菠萝洁粉蚧不同地理种群的世代历期、存活率、繁殖量等生物学特性上的差异进行研究；利用菠萝洁粉蚧地理种群共享一个单倍型的特点，以线粒体基因mtDNA为标记对人工模拟混合种群中的基因型组成连续8代进行跟踪调查，研究各地理种群在混合种群中的竞争能力，探讨菠萝洁粉蚧种群竞争的生物学机制。.研究发现菠萝洁粉蚧不同地理种群存在一定的生物学差异，对混合种群中的基因型组成进行定期检测可以监测各地理种群的消长动态。恒温21℃下，代表大陆型的南宁种群NN单雌重、繁殖量明显高于海南琼海QH、万宁WN（A）种群；32℃下世代历期明显低于海南琼海、万宁种群。恒温27℃下，南宁种群NN世代历期最短（繁殖速度最快），而琼海种群QH及泰国清迈种群Lampang在恒温27℃下产雌量明显高于其它种群。南宁种群NN、琼海种群QH在广东省湛江市自然温度下具有一定的种群竞争优势，因此推测繁殖量、世代历期（或繁殖速度）是影响菠萝洁粉蚧种群竞争结果的关键因素。.虽然研究进展比预期缓慢，但初步证明了昆虫不同地理种群在不同温度下存在一定的生物学差异，这些生物学差异直接关系到其在种群竞争中优劣。种群竞争试验结果跟几个种群实际发生面积（分布范围）相符合。这一研究在理论上能加深对昆虫种群动态机制的了解，在实践上能为提高预测预报的准确性，以及改善害虫的治理等提供指导。此外作为项目的延续，分别对21℃、27℃饲养下的菠萝洁粉蚧转录组进行测序，通过相关基因的挖掘有助于今后菠萝洁粉蚧耐低温分子机制方面的研究。