《外來入侵物種美國白蛾種群定植擴散的遺傳學機制》是依託北京林業大學，由陳敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：外來入侵物種美國白蛾種群定植擴散的遺傳學機制
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：陳敏
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
美國白蛾（Hyphantria cunea (Dury)）是我國農林重大外來入侵害蟲。其食量大、繁殖力強、傳播速度快，尤其近幾年美國白蛾在我國山東、遼寧、河北、天津等地區大面積爆發，給我國農林生產、園林綠化造成極其嚴重的危害。目前在美國白蛾的生物生態學特性、防治措施方面已開展了大量工作，但仍未能改變其年年成災並不斷向新疫區擴展的局面。主要原因在於我們對美國白蛾的入侵定植、擴散傳播等方面的基礎研究還相當薄弱。本研究將通過開發美國白蛾共顯性的微衛星標記，通過野外調查和室內分子分析相結合，對我國不同疫區的種群遺傳多樣性、遺傳變異的主效因子、在新侵入地定植過程的種群結構動態等進行研究，從而從種群遺傳學角度揭示美國白蛾的入侵擴散機制和傳播模式。該研究結果為進一步最佳化美國白蛾的預警、監測和防控體系提供科學依據，對推動入侵生物學理論發展和有效控制外來有害生物的擴散蔓延有重要意義。
結題摘要
美國白蛾是我國農林重大外來入侵害蟲。近幾年在我國北京、天津、河北、山東、遼寧等地區大面積爆發，給我國農林生產、園林綠化造成極其嚴重的危害。目前在生物生態學特性、防治措施方面已開展了大量工作，但對美國白蛾的種群遺傳學、入侵生態學等方面研究還相當薄弱。本研究主要目標在於通過開發美國白蛾共顯性的微衛星標記，研究我國美國白蛾種群的遺傳多樣性、種群內及種群間的遺傳分化，結合其生物生態學特性等探討其在成功入侵定殖並不斷擴散蔓延的遺傳學機制。本研究主要研究結果如下： （1）利用磁珠富集法共構建了24個微衛星富集文庫，從中共得到有效微衛星克隆573個，從設計的522對微衛星引物中篩選出多態性好、擴增效果穩定的微衛星引物42對。該研究結果為下一步開展美國白蛾群體遺傳多樣性、分子生物學、種群生態學等研究奠定了基礎。 （2）利用42對微衛星引物對12個群體360個個體進行了遺傳結構分析。結果顯示，種群內遺傳多樣性水平(Hs)在0.545-0.786之間，平均為0.696。表明各種群具有較高的遺傳多樣性。AMOVA分析表明，在總遺傳變異中群體內和群體間的遺傳變異分別為69.87 %和30.13 %，遺傳變異主要來源於群體內的遺傳變異。美國白蛾種群總遺傳分化指數Fst為0.301，表明群體間存在明顯遺傳分化。闡明了豐富的遺傳多樣性及快速遺傳分化的能力是美國白蛾具有強大入侵能力和生態適應力的根源。 （3）UPGMA聚類分析闡明各種群間的遺傳距離。聚類分析將12個群體分為3大類群。大連、丹東、瀋陽群體聚為一群；濟南、煙臺和壽光、青島群體聚為一群；秦皇島、承德、滄州、北京和天津5個群體聚為一群。地理距離相近的群體間存在較多基因交流，地理距離近的群體遺傳分化較小。 （4）對新入侵地的種群擴散能力研究表明，美國白蛾成蟲的擴散能力較弱，雄蟲的飛行能力高於雌蟲。結合各種群的入侵時間、遺傳多樣性水平和UPGMA聚類分析結果，推測了我國各疫區美國白蛾的擴散傳播模式。 總之，本研究為美國白蛾及近緣種的種群遺傳學等研究奠定堅實基礎，也為其他鱗翅目昆蟲微衛星分子標記開發提供借鑑。通過對種群遺傳多樣性、遺傳分化、定植擴散模式等進行研究，從種群遺傳學角度探討了美國白蛾的入侵機制和擴散傳播模式。該研究結果為最佳化美國白蛾的預警、監測和防控體系提供科學依據，對推動入侵生物學理論發展有重要意義。
