虫生真菌的种群遗传结构与森林昆虫的流行病之间的关系

项目组的前期研究发现，森林昆虫的真菌流行病同虫生真菌的种群异质性和优势性有关。了解森林生态系中虫生真菌的种群异质性、优势性以及调控它们的基因流与森林昆虫的真菌流行病之间存在的动态互作关系，对于保护和促进病原物在生态系中的自我维持，准确地预报昆虫流行病的发生和发展，有重要的实践意义。本研究拟采用采用林间试验、调查、采集、分离和室内试验相结合的方法，利用分子生态学的手段，研究对比生境良好的自然保护区天然阔叶林，发生虫生真菌自然流行病的林分，以及使用球孢白僵菌处理的马尾松人工纯林中的处于地方病和流行病状态的各种虫生真菌种群的遗传结构，监测真菌的地方病-流行病-地方病动态，揭示虫生真菌种群的遗传结构与森林昆虫真菌流行病的发生和动态之间的互动关系，确定虫生真菌种群结构（种群异质性、优势性和基因流）在森林昆虫真菌流行病动态中的变化及其对流行病的形成和发展的影响，为合理地利用真菌控制森林害虫提供依据。

本项目执行以来，用林间试验、调查、采集、分离和室内试验相结合的方法，在全国24省区采集分离菌种2310余株，补充了现有的虫生真菌菌种库，为利用ISSR分子标记研究种群结构提供了充足的大样本材料及丰富的案例。共发表标注论文23篇，其中在SCI刊物发表3篇，国内核心刊物20篇，远超过SCI刊物2篇，国内核心刊物6篇的预期目标。另有1篇SCI刊物论文和2篇国内核心刊物已接受。在研究中发现、鉴定并发表新种白僵菌1个。另外，还参与撰写权威专著《昆虫病理学》，完成一章。在土耳其、美国和阿根廷召开的3次国际学术会议上做分会场报告4次。培养研究生22人，其中博士6人（已毕业4人），硕士16人（已毕业12人）。. 取得的成果：. 1. 共研究剖析全国自然流行的20个流行病和20个地方病的虫生真菌种群遗传结构，含盖菌种1300余株，具有足够的代表性。解决了申报书提出的 “虫生真菌遗传种群遗传结构在森林昆虫真菌病的地方病-流行病-地方病动态中的变化及其对流行病的形成和发展的影响”这两个关键科学问题。种群遗传结构以空间结构为主，少数种群也有时间结构。. 2. 总结形成了关于虫生真菌的种群遗传结构与森林昆虫的流行病之间的关系的理论：①在森林生态系中自然流行的虫生真菌种群多为异质种群，种群的遗传分化程度高低不一，多数重度分化或高度分化，从而提高种群的环境适应能力。②异质种群引起的昆虫疾病的流行病学特征为流行病和地方病共存；尤其是规模较大的流行病种群异质性较高。③异质种群的优势程度不一，流行病种群的优势性低于地方病；优势类群有利于迅速提高致病率而形成流行病，而非优势类群以地方病形式影响寄主种群，有利于持续控制和生态平衡。④昆虫地方病的种群遗传结构可以分为四个类型：a.异质性高且优势性也高；b.异质性高且优势性低；c.异质性低且优势性高；d.异质性低且优势性低。. 3.根据对由近2000株样本组成的我国球孢白僵菌种群结构的分析，发现省域及更小尺度的种群内部的遗传距离与地理距离无明显相关关系，但在全国或中国北方和中国南方的大尺度种群中，出现典型的地域特征性分布。. 4. 通过对我国南北蚕区1600余株白僵蚕分离株及南方各省400余株松毛虫分离株的白僵菌种群结构分析，认定蚕区流行的家蚕白僵病皆为地方病，与防治松毛虫而释放的白僵菌无关，从而解决了生产中这一重大问题。