基于线粒体与超保守元件测序揭示白足弓背蚁（Technomyrmex albipes）谱系间混合及其暴发机制

本研究针对台湾南部近期暴发的白足弓背蚁（Technomyrmex albipes）入侵事件，通过整合COI条形码与UCE测序技术，揭示了其种群遗传结构与谱系混合现象。研究发现两个主要地理谱系在人类活动介导下发生接触并产生混合基因型，推测杂交可能是导致其暴发成灾的关键因素，为入侵蚁类防控提供了重要分子生态学依据。

　　

在全球化的浪潮中，人类活动加速了生物物种的跨区域传播，其中"流浪蚁种"（tramp ants）的入侵已成为生态安全的重要威胁。这类蚂蚁凭借强大的适应能力和独特的繁殖策略，在新环境中迅速定殖并暴发成灾。Technomyrmex albipes（白足弓背蚁）作为典型的流浪蚁种，近年来在台湾南部地区出现大规模有翅蚁分飞现象，数以千计的有翅繁殖蚁困扰当地居民，但其暴发机制和遗传背景尚未明确。更棘手的是，Technomyrmex属蚂蚁因形态相似性高，传统分类学方法难以准确鉴定，导致物种识别错误和防控措施失效。

为破解这一难题，研究团队开展了多学科交叉研究。通过整合台湾本土采集样本和口岸截获样本（2017-2021年），研究人员采用线粒体细胞色素c氧化酶I（cytochrome c oxidase I, COI）条形码技术进行物种鉴定，并利用超保守元件（Ultra-conserved Elements, UCE）测序技术解析种群遗传结构。关键技术包括：1）基于1796条COI序列（含新生成和公共数据）构建全球Technomyrmex系统发育树；2）对44个样本进行UCE测序，获得4086个变异位点进行群体遗传分析；3）使用稀疏非负矩阵分解（sNMF）和NewHybrids软件分析种群结构和杂交事件；4）通过模拟杂交情景验证野外发现的混合基因型。

物种鉴定结果表明，台湾地区的Technomyrmex多样性包含5个已知物种，其中导致南部暴发的物种确认为T. albipes。COI单倍型网络分析揭示该物种存在两个主要地理谱系：印度洋区域谱系和东南亚谱系。更重要的是，UCE数据分析发现台湾种群中存在三个遗传谱系：TW-North（北部群体）、TW-Central（中部群体）和TW-South（南部群体），其中中部群体在地理上隔开了遗传相似的北部和南部群体，这种分布模式提示存在人类介导的传播事件。

种群遗传结构分析显示，在南部群体与中部群体的接触带发现了具有混合基因型的个体（TW-PutativeHybrid）。这些个体显示出两个亲本谱系的遗传成分，且其分布区域与有翅蚁暴发区域高度重合。通过模拟杂交实验，研究人员证实这些野外个体的遗传特征与第二代杂交（F2）或回交个体高度相似。

研究结论表明，台湾南部的T. albipes暴发事件很可能与不同遗传谱系之间的杂交有关。这种杂交可能通过多种机制增强种群适应性：杂种优势（heterosis）提高个体适合度；遗传负荷减轻增强抗逆性；遗传多样性增加加速进化潜力。特别值得注意的是，T. albipes具有独特的双型繁殖系统（ winged-wingless reproductive system），其中工蚁-后蚁中间型雌性（intercastes）在女王早期死亡后通过巢内近交接管种群，这种繁殖特性可能预先适应了入侵过程中的遗传瓶颈和低繁殖压力。

该研究发表在《NEOTROPICAL BIOLOGY AND CONSERVATION》上，首次揭示了T. albipes的谱系混合现象及其与种群暴发的潜在关联，为理解蚂蚁入侵机制提供了新的视角。研究成果不仅为口岸检疫和入侵蚁种监测提供了分子鉴定工具，也为探索杂交在生物入侵中的作用提供了重要案例。未来需要进一步研究杂交如何影响蚂蚁的社会组织、繁殖策略和适应性进化，从而为开发更有效的入侵蚁类管理策略提供理论基础。