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森环森保所新疆野果林苹小吉丁研究取得重要进展

时间:2022年05月19日 00:00 来源:  作者:姚艳霞

新疆野果林位于我国西天山伊犁河谷,是世界苹果、核桃、杏、李等多种果树的起源地,是国家珍贵的战略生物资源。其中,新疆野苹果Malus sieversii (Ledeb.) Roem.是新疆野果林最主要的建群种,占野果林总面积的90%。新疆野苹果属第三纪孑遗植物,是现代栽培苹果的祖先,是我国濒危二级重点保护植物,在野生种质资源利用和生物多样性保护方面具有非常重要的价值。然而,在过去十多年来,新疆野苹果遭受苹小吉丁Agrilus mali Matsumura(鞘翅目:吉丁甲科)严重危害,出现大面积枯死现象。

关于新疆野果林苹小吉丁,过去一致认为,该吉丁于上世纪90年代初随苹果苗木调运从我国内地传入新疆,作为新疆区域性外来入侵种而暴发成灾。目前,苹小吉丁在新疆伊犁河谷野果林和栽培果园均发生严重危害。苹小吉丁主要危害苹果、海棠等,以幼虫蛀食枝干,导致干枯。由于苹小吉丁危害重、损失大、防治难,我国部分省份将其列为检疫性害虫。

图1 苹小吉丁种群以及自然扩散路径

为摸清新疆西天山伊犁河谷苹小吉丁种群来源与传播扩散历史,依托“十三五”国家重点研发计划和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项项目,森环森保所姚艳霞副研究员在全国范围内调查取样的基础上,对苹小吉丁种群遗传结构和地理谱系进行了探究,并于近日取得了重要进展:我国苹小吉丁种群经历了自东向西自然扩散的历史过程(图1),种群间因地理隔离而产生了明显的遗传分化(R = 0.5590,p = 0.0001),近期处于稳定平衡状态,没有经历种群扩张过程;伊犁河谷苹小吉丁种群单倍型较为丰富,部分单倍型相对古老(图2),与我国东部种群分化十分显著,因此,伊犁河谷苹小吉丁在本地已经历了一个较长的发生、发展和演变过程,应为自然扩散的种群。

         

图2 单倍型网络图(A为所有种群;B为伊犁种群)

这一重要发现,阐明了新疆西天山伊犁河谷苹小吉丁种群来源和重要历史地位,揭示了我国苹小吉丁种群自然扩散的历史动态过程,为探讨新疆野果林苹小吉丁种群暴发成灾机制并制定防治与管理策略提供新思路,同时为进一步保护和恢复重要野生资源新疆野果林提供基础数据和新信息。部分研究结果以“Population Genetics Reveals That the Western Tianshan Mountains Populations of Agrilus mali (Coleoptera: Buprestidae) May Have Not been Recently Introduced”(种群遗传学表明苹小吉丁(鞘翅目:吉丁科)可能不是最近传入西天山)为题发表在国际遗传学期刊《Frontiers in Genetics》(遗传学前沿)上。(姚艳霞/森环森保所)

文章链接:https://doi.org/10.3389/fgene.2022.857866