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农业昆虫创新团队研究揭示桃蛀螟种群遗传分布受农田景观的影响

近日,农业昆虫创新团队与青岛农业大学植物医学学院在Entomologia Generalis (中科院一区Top期刊,IF=6.9)发表了题为“Population genetics of the yellow peach moth, Conogethes punctiferalis, reveals landscape-mediated genetic distribution in agroecosystems”的研究论文。

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桃蛀螟(Conogethes punctiferalis)原本是一种危害水果的害虫,随着玉米的大面积种植,其已发展成为玉米主要害虫。农田景观变化下,桃蛀螟是否发生了寄主专化?不同寄主植物是否塑造了桃蛀螟种群的遗传结构?这些问题的探讨有助于更好地理解桃蛀螟的生态适应和种群进化过程,为害虫管理策略的制定提供科学依据。

该研究通过对山东省玉米田和果园中的桃蛀螟种群进行取样,利用线粒体标记COICOII以及核基因标记EF1α进行了种群遗传学研究。结果显示,在所有种群中,单倍型多样性、核苷酸多样性和核苷酸平均差异数均表现出相对较高水平。果园和玉米种群显示出类似水平的单倍型多样性。COI-IIEF1α基因在种群间显示出较低水平的遗传分化(COI-II的全局FST0.039EF1α0.033)。基于成对FST估计,大多数种群之间的差异并不显著。景观因素对COI-II单倍型的频率产生了显著影响(1kmP = 0.0432kmP = 0.0063kmP = 0.003)。具体而言,农田比例在所有尺度上对线粒体单倍型频率均产生了显著影响。此外,线性回归分析也证实,优势单倍型H1与农田百分比呈负相关,但与非农田百分比和景观多样性呈正相关。本研究明确了在非农田生境中存在的桃蛀螟种群可能作为遗传多样性的库或源,潜在地影响农田中的桃蛀螟种群,为进一步解析桃蛀螟在景观尺度下的种群扩散提供新的思路。

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  山东省农业科学院植保所门兴元研究员为该文章通讯作者,青岛农业大学董兆克博士为该文第一作者,山东农业科学院李超博士、宋莹莹博士和李丽莉研究员参与了本研究。该研究得到了国家重点研发计划(2017YFD0200400)、国家自然科学基金(31800349)、山东省重点研发计划(2018GNC111019)以及山东省农业科学院农业科技创新项目(CXGC2016A09)的支持。(撰写:门兴元  核稿:房锋)

 

  论文链接:http://dx.doi.org/10.1127/entomologia/2023/2041