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植环所揭示瓜蓟马遗传结构与环境适应性

发布时间:2019年07月31日 11:32  浏览次数:

瓜蓟马Thrips palmi,又称棕榈蓟马、节瓜蓟马,起源于南亚热带地区,是茄子、瓜类和豆类等多种蔬菜上的重要害虫。该虫不但对作物造成直接危害,还能传播多种植物病毒,严重影响蔬菜产量和品质。近些年来瓜蓟马的发生区域快速向我国北方扩张,成为温室蔬菜上危害最为严重的害虫之一。

图1:瓜蓟马成虫(左图)及其对茄子造成的危害症状(右图)

瓜蓟马在温室环境中暴发成灾的现象引起了我所研究人员的关注。他们从环境适应性的角度开展研究,利用微卫星标记和线粒体基因分析了瓜蓟马的遗传多样性,发现该虫在我国存在明显的遗传结构,北方地区的5个温室种群遗传组成相同,其中3个温室种群发生了显著的种群扩张。对瓜蓟马种群遗传变异的影响因素进行分析,发现环境因素(栖息环境、气候因子)能够解释瓜蓟马51.68%的遗传变异,远高于地理因素(空间隔离)所能解释的32.06%。该项研究表明我国不同地区瓜蓟马的遗传分化与环境因子存在显著的相关性,温室环境和我国北方地区的气候特点为瓜蓟马的发生和适应性进化提供了条件,研究结果从环境适应性的角度揭示了瓜蓟马暴发成灾的机制。

研究论文“Population analysis reveals genetic structure of an invasive agricultural thrips pest related to invasion of greenhouses and suitable climatic space”在进化生物学知名刊物Evolutionary Applications上发表。曹利军博士(北京市农林科学院植物保护环境保护研究所)为该论文第一作者,高勇富(北京林业大学硕士研究生)、宫亚军(北京市农林科学院植物保护环境保护研究所)、陈金翠(北京市农林科学院植物保护环境保护研究所)、陈敏(北京林业大学)和Ary Hoffmann(墨尔本大学)等为论文共同作者,魏书军研究员(北京市农林科学院植物保护环境保护研究所)为通讯作者。该项研究得到北京市自然科学基金项目、北京市农林科学院科技创新项目创新能力建设专项和北京市北方果树重点实验室资助。

图2:瓜蓟马种群遗传结构。每个饼图表示对应种群(红点)的遗传组成,不同颜色表示不同的遗传群组,我国15个地理种群和1个日本种群的瓜蓟马分为6个遗传群组,分别为日本冲绳群组、我国海南群组、云南群组、四川攀枝花群组、中东部群组、北方(温室)群组。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/eva.12847

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