【摘要】：扶桑綿粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley屬半翅目Hemiptera粉蚧科Pseudococcidae,是我國對內(nèi)對外檢疫性害蟲,2008年入侵我國,對我國的棉花、果蔬、花卉和煙草等農(nóng)林支柱產(chǎn)業(yè)造成了巨大威脅。本研究通過實(shí)地調(diào)查結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道明確了扶桑綿粉蚧在我國的分布范圍、入侵格局和歷史擴(kuò)散過程,分析了交通運(yùn)輸和園林產(chǎn)業(yè)對該蟲擴(kuò)散的促進(jìn)作用。同時(shí),利用線粒體COI基因和9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)研究了不同地理環(huán)境和寄主植物條件下其種群的遺傳多樣性、遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳分化特點(diǎn)。并通過野外調(diào)查和分子鑒定對該蟲寄生蜂的地理分布格局和發(fā)生情況進(jìn)行了研究。研究結(jié)果有助于闡明扶桑綿粉蚧的種群擴(kuò)張和成災(zāi)機(jī)制及其入侵遺傳學(xué)機(jī)理,為扶桑綿粉蚧的監(jiān)測和有效防控提供了重要指導(dǎo),對保障我國農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)安全具有重要意義。具體研究結(jié)果如下:(1)中國扶桑綿粉蚧的入侵分布格局研究。通過實(shí)地調(diào)查結(jié)合文獻(xiàn)資料報(bào)道,明確了扶桑綿粉蚧在我國的入侵分布格局,重建了該蟲擴(kuò)散的歷史過程。首次報(bào)道了扶桑綿粉蚧入侵山東和云南昆明。自2008年入侵我國后迅速擴(kuò)散,10年間已入侵我國大陸18個(gè)省區(qū)107個(gè)地區(qū)的264個(gè)縣區(qū),并呈進(jìn)一步擴(kuò)張態(tài)勢。交通運(yùn)輸和物流業(yè)對扶桑綿粉蚧的擴(kuò)散具有明顯的推進(jìn)作用,以貨運(yùn)流量較大的高速公路、國道、省道和物流中心尤其明顯。園林產(chǎn)業(yè)對扶桑綿粉蚧的定殖和進(jìn)一步擴(kuò)散具有明顯的促進(jìn)作用,且花卉市場內(nèi)綠化和雜草植物等多年生/長期存在的寄主以及周邊區(qū)域的寄主植物為其種群建立提供了穩(wěn)定環(huán)境。因此,為防止該蟲進(jìn)一步擴(kuò)散,需嚴(yán)密監(jiān)測蟲情動(dòng)態(tài),加強(qiáng)寄主植物和產(chǎn)品的調(diào)運(yùn)管理。(2)基于扶桑綿粉蚧地理分布格局的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)研究。利用線粒體COI基因和9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)對我國85個(gè)和國外7個(gè)扶桑綿粉蚧地理種群的遺傳多樣性、遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳分化水平進(jìn)行研究。結(jié)果顯示,我國扶桑綿粉蚧的種群遺傳多樣性水平整體不高,遺傳多樣性較高的種群多集中在交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)貫通、貨物流量大,以及花卉產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達(dá)的區(qū)域,并在該蟲的快速擴(kuò)散中起到了橋頭堡作用。種群間存在較大程度的遺傳分化和遺傳結(jié)構(gòu)差異,但未形成明顯的地理分布格局;其遺傳變異主要來源于種群內(nèi)的差異,種群間的差異也為其重要來源。復(fù)雜的種群遺傳結(jié)構(gòu),為該蟲較強(qiáng)的適應(yīng)性提供了遺傳變異來源。多重入侵現(xiàn)象、人為驅(qū)動(dòng)的跨區(qū)域基因交流和較弱的自主擴(kuò)散是導(dǎo)致我國扶桑綿粉蚧的種群遺傳背景多樣化和差異性共存的可能原因。(3)基于扶桑綿粉蚧寄主分布格局的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性研究。以我國廣東省的5科13種寄主上的扶桑綿粉蚧為研究對象,采用COI基因和微衛(wèi)星標(biāo)記,分析了各種群的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳分化狀況。表明,各寄主植物種群的遺傳多樣性水平較低,錦葵科和菊科的扶桑綿粉蚧種群遺傳多樣性高于其他科,同時(shí)錦葵科的也略高于菊科。種群間存在較高水平的遺傳分化,種群內(nèi)的差異為其遺傳變異的最主要來源,同科寄主的不同種群間的變異也具有較大貢獻(xiàn)。菊科的扶桑綿粉蚧不同種群及與其他科種群間的遺傳分化程度相對較高,其遺傳結(jié)構(gòu)相對單一;而錦葵科、馬齒莧科、茄科的遺傳分化水平稍低,遺傳結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。多樣化的遺傳背景,為扶桑綿粉蚧在不同寄主間的快速轉(zhuǎn)換提供了遺傳變異基礎(chǔ)。(4)扶桑綿粉蚧寄生蜂的地理分布格局。對全國范圍的扶桑綿粉蚧及其寄生蜂的發(fā)生情況進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查,并采用分子手段對寄生蜂進(jìn)行了鑒定,明確了寄生蜂的發(fā)生和分布格局。60.64%的扶桑綿粉蚧種群中存在寄生蜂,其寄生率為5~70%不等,寄生蜂對扶桑綿粉蚧的發(fā)生具有明顯的抑制作用。共鑒定到包括重寄生蜂在內(nèi)的11種寄生蜂。班氏跳小蜂為絕對優(yōu)勢寄生蜂,占總量的84.79%,廣泛分布于扶桑綿粉蚧的各發(fā)生區(qū)和不同寄主植物種群中,且具有較強(qiáng)的控害潛能。在扶桑綿粉蚧為害最嚴(yán)重的錦葵科、菊科和馬齒莧科種群中,錦葵科種群發(fā)生寄生蜂的種群比率、寄生率、寄生蜂多樣性等均高于菊科和馬齒莧科;野外觀賞植物的寄生蜂發(fā)生情況,同樣高于盆栽觀賞植物和雜草等。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S433.3;S476.3
【圖文】：

為寄主植物的調(diào)運(yùn)管理提供依據(jù)。2）基于扶桑綿粉蚧地理分布格局的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)研究研究通過線粒體COI基因和9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)對我國各區(qū)域及部分國外扶桑綿粉蚧種性、種群遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳分化水平進(jìn)行了研究，有助于闡明該蟲在我國的種群遺傳異模式，以期為明確該蟲的入侵遺傳學(xué)機(jī)理提供指導(dǎo)。3）基于扶桑綿粉蚧寄主分布格局的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性研究研究以我國廣東省的 5 科 13 種寄主上的扶桑綿粉蚧為研究對象，采用 COI 基因和通過各種群遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)的比較以及種群間遺傳分化分析，明確了不同寄遺傳學(xué)特征，研究結(jié)果為深入了解扶桑綿粉蚧的寄主選擇性和種群擴(kuò)張的入侵遺傳基礎(chǔ)。4）扶桑綿粉蚧寄生蜂的地理分布格局研究對全國范圍的扶桑綿粉蚧及其寄生性天敵的發(fā)生情況進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，在分子，明確了我國扶桑綿粉蚧寄生蜂的發(fā)生情況及分布格局，揭示了寄主植物對寄生性對因地制宜地開展扶桑綿粉蚧的生物防治具有重要指導(dǎo)意義。 技術(shù)路線

圖 2.1 本研究扶桑綿粉蚧的發(fā)生情況調(diào)查Fig. 2.1 Investigation of Phenacoccus solenopsis in the field in the present studyred：扶桑綿粉蚧發(fā)生點(diǎn)P. solenopsis present；藍(lán)色blue：未調(diào)查到扶桑綿粉蚧的發(fā)生點(diǎn) P. solenopsis ab紅色五角星red pentagram：扶桑綿粉蚧首次入侵地Frist records of the P. solenopsis in this study。.2 扶桑綿粉蚧入侵山東省本研究于 2018 年 9 月底在山東省臨沂市費(fèi)縣路邊的 3 處綠化帶和盆栽花卉發(fā)現(xiàn)疑似扶發(fā)生。收集相關(guān)樣品，并通過 DNA 條形碼技術(shù)對該蟲進(jìn)行了分子鑒定。利用 COI 基因

圖 2.2 基于 COI 基因采用最大似然法構(gòu)建的扶桑綿粉蚧及近緣種的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 2.2 Phylogenetic tree based on sequences of Phenacoccus solenopsis and 10 other congeneric species粉蚧相應(yīng)序列（NCBI 登錄號：HM474352）為外群，Pseudococcus comstocki (NCBI accession HM474352used as the outgroup. Samples from Shandong 為本研究獲得扶桑綿粉蚧的單倍型序列。Samples obtained froShandong in the present study were used for the haplotype sequence of P. solenopsis。扶桑綿粉蚧主要為害多種觀賞型花卉（表 2.1 和圖 2.3），包括大花馬齒莧 Portulaca grand 2.3A 和 F）、毛馬齒覽 Portulaca pilosa（圖 2.3 B 和 G）、大麗花 Dahlia pinnata（圖 2H）、冬青衛(wèi)矛 Euonymus japonicus（圖 2.3 D 和 F）等，在為害最嚴(yán)重的區(qū)域該蟲擴(kuò)散至草土牛膝 Achyranthes aspera 和地膚 Kochia scoparia 等（圖 2.3 E 和 F）。扶桑綿粉蚧主主植物的幼嫩部位，導(dǎo)致其長勢衰弱，部分葉片萎蔫、扭曲變形，甚至干枯、脫落（圖 2.3發(fā)現(xiàn) 100%的毛馬齒覽和大麗花均被扶桑綿粉蚧危害，80%的大花馬齒莧已發(fā)生扶桑綿粉群密度分別為 8.9、15.7、15.2 頭/株（表 2.1）。同時(shí)發(fā)現(xiàn)其捕食性天敵七星瓢蟲 Coccintempunctata 和寄生性天敵班氏跳小蜂 Aenasius bambawalei，并通過 DNA 條形碼技術(shù)對其生能力進(jìn)行了確認(rèn)，其中七星瓢蟲的種群密度為 2.3 頭/m2，班氏跳小蜂的寄生率為 4.4%）。

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