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浙江柑橘蚜虫物种多样性研究:形态计量分析与遗传差异揭示关键害虫种群动态
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月11日 来源:Neotropical Entomology 1.4
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本研究针对浙江柑橘产区蚜虫分类体系滞后问题,通过形态计量学与分子生物学手段,首次系统鉴定了Aphis gossypii等5种柑橘蚜虫的种群分布特征,揭示其低种内遗传变异与高种间差异规律,为柑橘病毒病防控提供关键靶标。研究创新性解决Aphis spiraecola与Toxoptera citricidus的分类争议,建立基于COI基因的快速鉴定体系。
柑橘作为全球最重要的经济作物之一,每年产量高达1.618亿吨,而中国浙江作为柑橘主产区,其产业发展长期受到蚜虫危害的制约。这些体长仅1.3-2.2毫米的小型昆虫,不仅通过直接吸食汁液导致叶片卷曲、新梢畸形,更是柑橘衰退病毒(CTV)等病原体的主要传播媒介。令人担忧的是,自1993-1996年的调查后,浙江柑橘蚜虫种群结构可能已因气候变化和生态变迁发生显著改变,但二十余年来缺乏系统性研究,导致防控策略与实际情况严重脱节。
浙江省农业科学院柑橘研究所的研究人员开展了为期五年(2019-2024)的专项调查,覆盖丽水、宁波等五大柑橘主产区的1200个样本。通过整合形态学鉴定与线粒体COI基因测序技术,首次绘制出浙江柑橘蚜虫的完整物种图谱,相关成果发表在《Neotropical Entomology》期刊。研究团队采用永久玻片标本制作技术对64头无翅孤雌蚜进行十二项形态参数测量,包括触角III-V节(ANT III-V)、尾片长度等关键指标;同时基于661bp的COI基因片段,运用Kimura 2-parameter(K2P)模型计算遗传距离,构建邻接(Neighbour-Joining)系统发育树。
【主要技术方法】
研究采用跨年度定点采样策略,在浙江五市柑橘园采集蚜虫样本;通过显微玻片制作技术获取形态学数据;使用Ezup Column DNA提取试剂盒提取基因组DNA,采用LCO1490/HCO2198引物扩增COI基因;运用MEGA7软件进行系统发育分析和遗传距离计算。
【物种组成与分布特征】
调查首次明确浙江柑橘蚜虫由5个物种构成,其中棉蚜(Aphis gossypii)占比46.99%与橘二叉蚜(A. spiraecola)44.30%为优势种,二者合计超过总量的90%。豆蚜(A. craccivora)、橘蚜(Toxoptera citricidus)和黑橘蚜(T. aurantii)分别占2.37%、3.93%和2.41%。地理分布显示,棉蚜在台州等沿海地区更具优势,而橘二叉蚜在内陆产区比例较高。

【形态鉴定体系】
研究建立了基于12项形态参数的鉴别标准:棉蚜体长1.31-1.49mm,触角末节端部/基部(PT/BASE)比值2.45-3.29;橘二叉蚜体长1.41-1.62mm,PT/BASE<3.0;橘蚜体长达1.96-2.24mm,PT/BASE比值4.55-6.22,这些参数组合可有效区分近似种。特别发现橘二叉蚜尾片具有明显缢缩特征,而棉蚜尾片无此结构。


【分子系统发育】
COI基因分析显示5个物种形成独立进化支,自展支持率达99-100%。遗传距离分析揭示:种内变异极低(A. gossypii种内距离为0),而种间距离达0.783-0.845。橘蚜(T. citricidus)种内变异最大(0.033),证实其可能存在隐存多样性。系统发育树明确支持将Toxoptera列为Aphis属的亚属分类地位。

【分类学争议解决】
研究澄清了两个长期存在的分类争议:1) 确认Aphis spiraecola为有效学名,否定"Aphis citricola"的异名使用;2) 证实Toxoptera citricidus的命名合法性,指出"T. citricida"为无效修订。形态比较发现橘二叉蚜与苹果蚜(A. pomi)存在触角III节长度/腹管长度比值(0.70-0.93x)等关键差异。
【生态与病毒传播意义】
发现橘蚜(T. citricidus)作为CTV最高效传播媒介在浙江仍有分布,其3.93%的占比提示潜在流行风险。而优势种棉蚜(A. gossypii)被证实可传播柑橘黄脉病毒(CYVCV),该病毒近年在中国柑橘区快速蔓延。季节动态显示蚜虫种群在春、秋两季形成高峰,与柑橘新梢生长期高度吻合。
这项研究不仅更新了浙江柑橘蚜虫的本底数据库,更建立了"形态-分子"双轨鉴定体系,为精准监测病毒传播媒介种群动态提供技术支撑。发现的种间遗传差异标记可用于开发快速检测试剂盒,而明确的优势种季节消长规律可指导最佳防治时机选择。研究成果直接服务于中国农业研究系统(CARS-26)柑橘产业体系,对保障年产值超百亿元的浙江柑橘产业具有重要实践价值。
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