中国农科院植保所陈巨莲研究团队揭示我国荻草谷网蚜种群遗传结构

小麦蚜虫是小麦重要害虫，严重威胁小麦安全生产与粮食安全，被列入我国公布的一类农作物病虫害名录，其中荻草谷网蚜（Sitobion miscanthi Takahashi）是麦蚜的优势种，危害范围广，世代历期短，繁殖力强且通过孤雌生殖使种群数量快速倍增，并具有远距离迁飞扩散能力等生物学特性。目前，尽管这种害虫每年在我国小麦产区暴发并造成严重为害，但由于蚜虫个体小，常规昆虫迁飞研究方法难以奏效，因而，对其迁飞规律及虫源关系我们知之甚少。

为了深入了解荻草谷网蚜的迁飞模式，中国农业科学院植物保护研究所陈巨莲研究员团队采用一种线粒体基因（COI）、一种细胞核基因（EF-1α）和两种初级共生菌基因（gnd和trpA）等DNA片段测序及进化关系推演等分子标记技术，对中国18个地理种群的荻草谷网蚜（图1）进行了遗传多样性分析，明确其种群遗传结构和种群演化史。完成的题为“Population genetic structure of Sitobion miscanthi in China”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》英文，JIA) 2022年1期正式发表。

研究人员完成了对我国主要麦区荻草谷网蚜18个地理种群收集、建立室内种群，遗传结构和种群演化史的分析。结果显示该蚜虫种群高单倍型多样性和低核苷酸变异。SAMOVA 分析未发现遗传距离和地理距离之间存在相关性。然而，遗传多样性高的地理种群表现出高单倍型多样性。因此，综合单倍型邻接法系统发育树聚类分析（图2）和单倍型分布网络结构图（图3）等结果，我们推测春季和夏季荻草谷网蚜在我国有两条主要的自然迁飞途径：一条是从云南到四川盆地，另外一条是从武汉、信阳和胶东半岛地区到我国西北地区。基于这一假设，我们推断荻草谷网蚜首先出现在我国的西南和南部地区，借助春季和夏季的东南和西南季风向北扩散。到了秋季，蚜虫又会随着东北和西北季风向南蔓延扩散。该研究从分子水平为荻草谷网蚜等麦蚜的远距离迁飞提供了佐证，并为进一步准确掌握荻草谷网蚜的发生规律进行有效预测与防治提供依据。

中国农业科学院植物保护研究所陈巨莲研究员和比利时列日大学Frédéric Francis教授为该文章的共同通讯作者，博士研究生孙靖轩为第一作者, 该研究得到了 "十三五“ 国家重点研发计划（2017YFD0201700，2017YFD0200900和2016YFD0300700）、国家自然科学基金资助项目（31871979，32001900和31901881）和国家现代农业产业技术体系（CARS-22）的资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311920634451