落叶松八齿小蠹化学信息通讯系统地理变异与遗传分化

The Asian larch bark beetle, Ips subelongatus M., is one of the most important pest insects in larch plantations and natural stands (Larix spp.) in Northeast Asia. This bark beetle not only infests weakened, wind-thrown, and burned trees, but at high population densities, attacks healthy larch trees; thereby causing significant tree mortality. Recent field bioassays conducted by the team suggested that there is a strong geographical variation in aggregation pheromone response of I. subelongatus in Inner Mongolia and Jilin. To explore the similarity and disparity in semiochemical communication system and phylogenetic relationship of different geographical popolations of the beetle, further research on the pheromone productions and responses of this beetle species from different regions in China and its potential genetic variation will surely enrich our understanding of geographical variation in the aggregation pheromone system and temporal/spatial population dynamics; and ultimately, provide critical information needed for the development of aggregation pheromone attractant systems optimized for various geographical regions for monitoring and/or mass trapping of this economically important forest pest insect.

落叶松八齿小蠹是北方针叶林的主要蛀干害虫之一，可造成林木成片枯死。项目组曾就落叶松八齿小蠹寄主选择机制及聚集信息素系统进行初步研究，并证明内蒙和吉林的落叶松八齿小蠹对聚集信息素的行为反应存在显著的地理差异。为进一步探索不同地理种群落叶松八齿小蠹化学信息通讯系统的异同和遗传关系，本项目拟通过化学分析、行为学、分子生物学、分类学等技术方法和手段，对其信息素释放及行为反应开展进一步研究，并分析不同地理种群之间的遗传关系，这不仅将有助于我们深入探讨落叶松八齿小蠹种群在数量和空间上的内在联系，丰富我们对小蠹虫化学信息通讯系统的理解，并最终为这种重要经济害虫在不同地区的监测和大量诱杀提供理论基础，为制定管理策略提供科学依据。

摘要：小蠹虫是林木害虫的一个重要类群，暴发时可造成严重的经济和生态损失。先锋性的小蠹虫可直接侵害健康树，对森林构成直接威胁；而次期性小蠹虽然主要侵害衰弱木，但当种群密度达到猖獗发生的水平时同样可直接危害健康木。.落叶松八齿小蠹成虫可以在聚集信息素的作用下产生大量的聚集行为，但野外行为生测研究发现我国北方不同区域落叶松八齿小蠹种群对聚集信息素的反应有很强的地理差异。实验设置的6个地理种群对潜在聚集信息素成分小蠹烯醇（Ipsenol）、小蠹二烯醇（Ipsdienol）的行为反应实验表明，在内蒙古克什克腾，内蒙古阿尔山小蠹烯醇是唯一对落叶松八齿小蠹有引诱活性的信息素成分；而在吉林省净月潭，小蠹烯醇和小蠹二烯醇是两种主要的信息素成分，且具有强烈的交互作用，任何一种成分单独使用都没有引诱活性。在河北围场、黑龙江佳木斯小蠹二烯醇（Ipsdienol）具有一定的引诱活性，而在其它5个实验地点与空白对照无差异。.GC-MS分析到各地落叶松八齿小蠹未交配雄成虫后肠提取物以331-MB、3-hydroxy-2-butanone、Ipsenol、Ipsdienol和PEA 等5种成分为主，其中两种信息素有效成分（IE、ID）含量均在20%以上，未检测出特异性。.从外部形态分类未发现不同地理种群有显著差异，项目原计划的线粒体COI基因水平也未出现明显分化。进而应用SRAP扩增从 528个引物组合中，筛选出 202个可以产生清晰可辨条带的引物组合。共产生405条多态性带。在聚类分析图遗传相似系数0.59 处可将供试材料分为3类：Ⅰ类吉林长春净月潭；Ⅱ类包括黑龙江佳木斯、吉林和龙和吉林二道白河；Ⅲ类包括内蒙古克什克腾、内蒙古阿尔山、.河北承德和辽宁抚顺。