澳大利亚盐沼蚊Aedes vigilax种群遗传结构研究：从泛域混合到时空稳定的局部基因流屏障

（编辑推荐）本研究通过ddRAD pool-seq技术和基因组组装，首次揭示澳大利亚重要虫媒病毒载体Ae. vigilax的种群遗传格局。研究发现东西海岸种群存在显著分化，而纽卡斯尔地区呈现60公里范围内的泛域混合（panmixia），悉尼都市区则存在<3公里尺度的稳定遗传屏障。该成果为基于Wolbachia的蚊媒防控策略提供了关键遗传学依据。

　　

澳大利亚盐沼蚊Aedes vigilax的种群遗传奥秘

ABSTRACT
虫媒防控项目的有效性依赖于对目标物种迁移规律的认知。本研究首次对澳大利亚重要虫媒病毒载体——盐沼蚊Ae. vigilax开展基因组学研究。采用ddRAD pool-seq技术和基因组草图组装，分析了来自澳大利亚各地（重点为纽卡斯尔和悉尼）的60个样本池。结果显示：澳大利亚东西海岸种群存在强烈遗传分化；纽卡斯尔地区60公里范围内呈现泛域混合；而悉尼都市区某些亚种群在<3公里距离即出现分化且具有时间稳定性。这些发现为制定针对性防控策略提供了科学依据。

1 引言
传统虫媒防控面临农药抗性等挑战，而新型防控技术如Wolbachia释放等需要种群遗传学支撑。Ae. vigilax作为澳大利亚沿海地区主要病媒，其种群生物学特征尚不明确。先前线粒体DNA研究提示东海岸存在两个分化支系（COI基因4.2%差异），但核基因数据支持不足。本研究通过高密度基因组标记，系统解析该物种的种群结构、基因流模式和进化历史。

2 方法
2.1 基因组测序与组装
采集昆士兰标本建立实验室品系，结合PacBio长读长（平均15kb）和Illumina短读长（150bp PE）测序，经多轮校正获得1.26Gb基因组草图（N50=50,356bp）。

2.2 样本采集与建库
2019-2022年间采集东海岸5个州样本，重点区域设置跨年度采样。采用CO₂诱捕器捕获成蚊，每个样本池含36-50个个体头部组织。构建3个ddRAD文库，使用MluCI/NlaIII酶切，最终获得60个有效样本池数据。

2.3 数据分析流程
序列比对采用bowtie2，变异检测使用FreeBayes。通过Treemix构建系统发育树，poolfstat计算F_ST，PCA分析种群结构。采用10kb窗口计算Tajima's D和杂合度。

3 结果
3.1 基因组比对率
所有样本比对率0.674-0.818，未发现显著地理分化群体，不支持存在隐存种假说。

3.2 空间遗传结构
Treemix分析显示：西澳种群显著分化（F_ST=0.234）；东海岸呈现距离隔离模式（Mantel检验p<0.0001）；纽卡斯尔地区60公里范围内无遗传分化（F_ST≈0）；悉尼Duck River种群呈现年度间稳定分化。

3.3 种群历史参数
西澳种群杂合度最低（较东海岸低52%），Tajima's D接近零，提示瓶颈效应。悉尼种群杂合度（0.00816）显著高于纽卡斯尔（0.00790）（p=0.04），东海岸Tajima's D均为负值。

4 讨论
4.1 种群分化机制
西澳分化可能源于拓殖瓶颈而非物种形成。悉尼Duck River的稳定分化可能源于：20年Bti防控造成的基因流阻隔；周边工业化景观屏障；或栖息地盐度差异（0.18-28.1ppt）。

4.2 防控应用启示
纽卡斯尔地区的泛域混合提示：抑制性释放策略可能因高扩散率难以奏效；替代性释放策略需大规模实施才能建立Wolbachia感染。悉尼的微尺度分化表明，城市景观可塑造蚊媒种群结构，这对靶向防控具有重要指导价值。

该研究为理解澳大利亚重要病媒的生态进化提供了新视角，同时为城市环境中的蚊媒防控提供了分子生态学框架。特别是揭示了相同物种在不同地理尺度上呈现从泛域混合到微尺度分化的连续谱，这一发现对全球虫媒防控实践具有普遍参考意义。