《Psyche: A Journal of Entomology》：First Detection of Sarucallis kahawaluokalani (Hemiptera: Aphididae) From Bangladesh and its Endosymbionts
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本文首次报道了孟加拉国达卡地区紫薇蚜（Sarucallis kahawaluokalani）的形态学与分子鉴定（COI基因条形码），并系统检测了其内共生菌组成，发现除专性共生菌Buchnera aphidicola外，还存在5种兼性共生菌（Candidatus Fukatsuia symbiotica、Regiella insecticola、Serratia symbiotica、Spiroplasma spp.和Rickettsia spp.），而防御性共生菌Hamiltonella defensa缺失，可能与当地寄生蜂压力较低有关。研究为东南亚地区蚜虫生物多样性及共生菌-寄主互作研究提供了新数据。
Abstract
紫薇蚜（Sarucallis kahawaluokalani）是一种原产于东南亚的害虫，主要侵染紫薇属植物（Lagerstroemia spp.），导致植株生长迟缓、诱发黑色煤污病并降低光合作用效率。尽管其具有生态与经济重要性，但此前在孟加拉国尚无记录。本研究首次报道了在孟加拉国达卡地区发现的紫薇蚜，通过形态特征鉴定并结合细胞色素c氧化酶亚基I（COI）基因的DNA条形码技术予以确认。通过16S rRNA基因的PCR扩增，共检测到六种内共生菌：一种专性共生菌Buchnera aphidicola和五种兼性共生菌——Candidatus Fukatsuia symbiotica、Regiella insecticola、Serratia symbiotica、Spiroplasma spp.和Rickettsia spp.，而防御性共生菌Hamiltonella defensa未检出。值得注意的是，Hamiltonella defensa的缺失可能与研究区域极少观察到寄生蜂有关，暗示当地寄生蜂压力较低。本研究强调需加强对城市生态系统中观赏植物害虫的持续监测，并进一步研究该蚜虫的生物学特性、共生菌互作、传播途径及防控策略。
1. Introduction
蚜虫（半翅目：蚜科）是全球范围内广泛分布的植食性害虫，已知超过5000种，对农业、园艺、药用芳香植物及观赏植物造成严重危害。其直接危害包括引发植物褪绿、细胞死亡、器官畸形甚至形成虫瘿；间接危害则通过分泌蜜露促进煤污病菌生长，影响植物观赏价值并阻碍气孔光合作用。此外，约30%的植物病毒由蚜虫传播。
在孟加拉国，已记录18属29种蚜虫，其中Aphis、Myzus和Lipaphis等属为重要农业害虫，但针对观赏植物蚜虫的研究仍较缺乏。紫薇（Lagerstroemia indica）作为常见观赏灌木，易受多种害虫侵袭，包括紫薇蚜（S. kahawaluokalani）。该蚜虫曾被视为Tinocallis kahawaluokalani、Sarucallis lythrae和Monellia lagerstroemiae的同物异名，后由Quednau确立为独立物种。
蚜虫常携带专性与兼性内共生菌，如Buchnera aphidicola提供必需营养，Regiella insecticola和Rickettsia spp.等则助其抵抗寄生蜂和环境胁迫。目前对紫薇蚜内共生菌的研究有限，仅B. aphidicola曾有报道。紫薇蚜通过植物材料贸易广泛扩散，在哥伦比亚等地已成为入侵种，但在孟加拉国尚无记录。本研究旨在通过形态与分子手段鉴定孟加拉国紫薇蚜，并探究其内共生菌组成，填补区域蚜虫多样性研究的空白。
2. Materials and Methods
2.1. Collection and Preparation of Samples
于2023年9–10月及2024年1月，在孟加拉国达卡Ramna地区（23°44′30.12″ N, 90°24′29.88″ E）采集紫薇叶片上的蚜虫样本，用95%乙醇保存后于4°C冷藏。形态鉴定依据Blackman和Eastop描述的翅斑模式、腹部脊柱状突起、刚毛状瘤突及尾片形态特征，通过体视显微镜（Leica EZ4）观察。标本经KOH软化、冰醋酸清理和丁香油透明后，用加拿大树胶封片，50°C烘干一周后观察第二腹节双叶状脊柱突起。
2.2. Molecular Species Identification
采用CTAB法提取10–15头蚜虫基因组DNA，以LCO-F/HCO-R引物扩增COI基因片段。PCR条件为：95°C 5分钟预变性，35个循环（95°C 30秒、50°C 30秒、69°C 45秒），最终72°C延伸5分钟。扩增产物经琼脂糖凝胶电泳检测后纯化并测序，序列提交至NCBI（登录号PP917989.1）。使用MEGA11软件以邻接法（Kimura双参数模型，1000次自举检验）构建系统发育树，并计算钙蚜亚科蚜虫间的遗传距离。
2.3. Detection of Endosymbionts From the Aphids
以16S rRNA基因通用引物10F与物种特异性反向引物（见表1）检测七种常见内共生菌。PCR退火温度因菌种而异（F. symbiotica 49°C、H. defensa/R. insecticola/S. symbiotica 51°C、Spiroplasma spp. 52°C、Rickettsia spp. 53°C、B. aphidicola 56°C）。通过1.5%琼脂糖凝胶电泳验证扩增条带大小，阴性对照确保结果可靠性。
3. Results
3.1. Morphological Characteristics
蚜虫体色浅黄至亮黄，若虫体表具深色硬化瘤突。有翅型翅脉深色，腹部脊柱状突起显著（图2c–f）。成虫触角6节，腹管短锥形，尾片球状。玻片标本显示第二腹节具明显双叶状脊柱突起（图2f），与紫薇蚜形态特征一致。
3.2. Seasonal Occurrence
蚜虫种群在秋季（9–10月）和冬季（1月）爆发，引发叶片煤污病、提前落叶和开花减少。秋季均为孤雌有翅型，冬季则出现有翅雄虫和无翅产卵雌虫，后者体色更深、瘤突更宽。天敌仅见食蚜蝇幼虫，未发现寄生蜂或蚂蚁护蚜现象。
3.3. Molecular Identification
COI序列与NCBI中紫薇蚜序列高度相似。系统发育分析显示所有S. kahawaluokalani样本形成高支持度单系群（自举值100%）。遗传距离分析表明，紫薇蚜与Myzocallis castanicola亲缘最近（距离0.0810），而与Aphis craccivora距离较远（0.1236）（表2）。
3.4. Symbiont Composition
所有样本均检出专性共生菌B. aphidicola。五种兼性共生菌（F. symbiotica、R. insecticola、S. symbiotica、Spiroplasma spp.、Rickettsia spp.）呈阳性，但H. defensa缺失（图4）。凝胶条带强度提示F. symbiotica、R. insecticola和Spiroplasma spp.丰度较高，而S. symbiotica和Rickettsia spp.丰度较低。H. defensa的缺失可能与当地缺乏寄生蜂压力相关。
4. Discussion
本研究首次确认紫薇蚜在孟加拉国的分布，其形态季节性变异（如冬季体色加深）可能与温度适应有关。种群结构在秋、冬季的生殖型转换符合蚜虫应对气候变化的常见策略。蚜虫侵害导致紫薇观赏价值下降，但天敌（尤其寄生蜂）稀缺可能助长其种群扩张。内共生菌检测显示兼性共生菌多样性丰富，而H. defensa的缺失支持了“低寄生蜂压力假说”。未来需扩大样本量，探究共生菌功能及其与寄主植物的互作机制，为紫薇蚜的综合治理提供依据。
