中國南方茶棍薊馬地理種群遺傳分化分析

羅林麗, 孟澤洪, 李 帥, 趙興麗, 周羅娜, 賀圣凌,魏茹蕙, 張 欣, 周玉鋒,*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所, 貴陽 550006; 2.貴州省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點實驗室, 貴陽 550006;3.貴州省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所, 貴陽 550006)

隨著茶園種植面積不斷增大，以及化學農(nóng)藥的施用，在茶園昆蟲區(qū)系演替過程中，體型大、繁殖力弱的害蟲逐漸減少，而體型小、多化性的害蟲逐步上升為主要害蟲，蟲體微小、生活隱蔽的薊馬類昆蟲就是其中之一，茶棍薊馬Dendrothripsminowai是貴州最早暴發(fā)的薊馬類害蟲的優(yōu)勢種之一(王國華等, 2010; 呂召云等, 2015)。茶棍薊馬是一類以銼吸式口器吸食茶樹葉片汁液為食的小型昆蟲，屬纓翅目(Thysanoptera)薊馬科(Thripidae)(唐美君和肖強, 2018)，為害山茶科的多種經(jīng)濟作物，尤以茶樹最為嚴重。據(jù)報道茶棍薊馬主要分布在朝鮮、日本和中國南部地區(qū)(Lyuetal., 2017)。近年來，茶棍薊馬是我國南部和西南部地區(qū)茶園的一種毀滅性害蟲，貴州省作為我國茶葉種植面積最大的省份，茶棍薊馬為害嚴重(Lyuetal., 2016; Wangetal., 2019; Zhangetal., 2021)。

目前關(guān)于茶棍薊馬的研究主要集中在生物學(趙志清, 1997; 呂召云等, 2015)、生態(tài)學(趙志清和陳流光, 1997; 張莉等, 2019)以及防治方法(趙志清, 1997; 李慧玲等, 2014; 董照鋒和張小平, 2018; Lietal., 2020)幾個方面，而關(guān)于種群遺傳多樣性方面的研究較少。Lyu等(2016)利用線粒體COⅠ基因分析貴州茶棍薊馬的遺傳分化和起源，發(fā)現(xiàn)貴州省茶棍薊馬種群在近期發(fā)生了種群的擴張，推測茶棍薊馬可能是由東部茶區(qū)擴散至西部茶區(qū)的，即茶棍薊馬是由湄潭暴發(fā)并擴散到貴州其他茶區(qū)的。Lyu等(2017)利用微衛(wèi)星標記技術(shù)對貴州24個茶棍薊馬種群進行系統(tǒng)的遺傳分析發(fā)現(xiàn)，貴州茶棍薊馬的種群遺傳結(jié)構(gòu)和地理距離無顯著相關(guān)性，大部分的種群在近期沒有經(jīng)歷種群遺傳的“瓶頸效應(yīng)”，根據(jù)基因流推測貴州茶棍薊馬的暴發(fā)起源地可能有多個。羅林麗等(2020)利用線粒體COⅠ和COⅡ基因綜合分析了貴州省茶棍薊馬11個種群的遺傳多樣性，發(fā)現(xiàn)種群遺傳多樣性較豐富，種群或已處于擴張狀態(tài)，提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)及時掌握該蟲種群動態(tài)，以防止其在全國各大茶區(qū)擴張和暴發(fā)。以上研究均局限于對貴州省茶棍薊馬遺傳多樣性的相關(guān)分析，而就茶棍薊馬在我國南部和西南部地區(qū)茶園為害嚴重的現(xiàn)狀，這些地區(qū)茶棍薊馬的遺傳多樣性與遺傳結(jié)構(gòu)如何，其在這些地區(qū)是否已經(jīng)處于種群擴張的狀態(tài)，目前尚不明確。

因此，本研究聯(lián)合線粒體DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)的COⅠ和COⅡ兩個基因序列，以中國南方主產(chǎn)茶區(qū)6省8個不同地區(qū)的茶棍薊馬種群作為研究對象，分析不同地理種群的遺傳分化程度、基因交流、擴散趨勢以及歷史動態(tài)等，探究茶棍薊馬各地理種群的內(nèi)在遺傳變異與遺傳進化關(guān)系，以期為茶棍薊馬區(qū)域性發(fā)生規(guī)律和綜合防治措施的研究提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究采用的茶棍薊馬樣本是采自中國南方地區(qū)的8個不同地理種群，共計93頭成蟲。 采用掃網(wǎng)法在野外采集樣本，采集的樣本立即放入盛有無水乙醇的凍存管中，并記錄采樣相關(guān)信息，帶回實驗室進行形態(tài)鑒定后于-20℃長期保存，樣本信息見表1。

表1 中國南方茶棍薊馬采樣信息Table 1 Sampling information of Dendrothrips minowai in South China

1.2 基因擴增與測序

利用鹽析法提取單頭茶棍薊馬的基因組DNA(張利娟等, 2011)，分別使用mtDNACOⅠ的通用引物LCO1490/HCO2198(Folmeretal., 1994)和茶棍薊馬mtDNACOⅡ的特異性引物DmCOⅡ_F/DmCO Ⅱ_R(羅林麗等, 2020)對茶棍薊馬的mtDNACOⅠ和mtDNACOⅡ基因序列進行PCR擴增，引物由北京擎科新業(yè)生物技術(shù)有限公司合成(表2)。

表2 引物信息Table 2 Primer information

采用TaKaRa高保真PCR酶PrimeSTAR?HS DNA Polymerase進行PCR擴增，反應(yīng)體系(50 μL): Taq酶0.5 μL, 5×Buffer 10.0 μL, dNTPs(各2.5 mmol/L) 4.0 μL, 正反向引物(10 μmol/L)各2.0 μL, 模板3.0 μL, ddH2O 28.5 μL。擴增程序: 94℃預變性5 min; 94℃變性1 min, 53℃退火1 min (mtDNACOⅠ)或55℃ 30 s (mtDNACOⅡ), 72℃延伸1 min 20 s，循環(huán)30次；72℃延伸10 min, 4℃保存。PCR產(chǎn)物電泳檢測確認后送北京擎科新業(yè)生物技術(shù)有限公司進行雙向測序。

1.3 序列整理與分析

利用Chromas 2.23(http:∥technelysium.com.au/)對測序所得序列進行峰圖質(zhì)量驗證，在DNASTAR Lasergene 7.1軟件包的SeqMan模塊中(Larkinetal., 2007)將正/反向序列進行拼接，對序列進行人工讀取和反復校驗后得到完整的序列片段，在NCBI數(shù)據(jù)庫中進行同源比對，以確定序列是否為所需的目的基因。

利用MEGA 6.0(Tamuraetal., 2013)分析序列的堿基組成與多態(tài)性位點、轉(zhuǎn)換/顛換偏倚率(R)，以及基于Kimura-Parameter(K2P)模型計算不同單倍型組群間遺傳距離等；通過DnaSP 5.10(Librado and Rozas, 2009)計算核苷酸多樣性(π)、單倍型多樣性(Hd)、核苷酸平均差異數(shù)(K)及種群間遺傳分化系數(shù)(FST)和基因流(Nm)等遺傳學參數(shù)，并進行錯配分布分析。 利用SAMOVA 2.0(Dupanloupetal., 2002)對不同地理種群間的分子空間變異進行分析。根據(jù)SAMOVA分組結(jié)果，應(yīng)用Arlequin 3.5.2.2(Excoffier and Lischer, 2010)進行分子遺傳變異分子方差分析(AMOVA)和中性檢驗，并進行Taijima’sD(Tajima, 1989)和Fu’sFs中性檢驗(Fu, 1997)。在Arlequin 3.5.2.2計算各種群的FST值并線性化(Slatkin linearized FSTs)(Smouse and Long, 1992)，應(yīng)用Google Earth Pro 7.3.3軟件的標尺工具根據(jù)采樣點的經(jīng)緯度測量種群間的地理距離并取自然對數(shù)值，最后利用GenAlEx 6.502(Peakall and Smouse, 2012)進行茶棍薊馬種群間遺傳距離與地理距離的相關(guān)性檢驗(Smouseetal., 1986)，相關(guān)性的繪圖在IBM SPSS Statistics 22中完成。以茶黃薊馬ScirtothripsdorsalismtDNACOⅠ和COⅡ的聯(lián)合序列(GenBank登錄號: NC_025241.1)為外群，利用MEGA 6.0基于Kimura-Parameter(K2P)模型的鄰接法(neighbor-joining, NJ)構(gòu)建茶棍薊馬地理種群不同單倍型的系統(tǒng)發(fā)育樹。利用Network 10.2(Bandeltetal., 1999)繪制基于median-joining的單倍型中介網(wǎng)絡(luò)圖。在Migrate 4.4.3(Beerli, 2006)軟件中運用貝葉斯法(Bayesian)計算茶棍薊馬各種群的有效有效種群大小(Θ)及種群間有效遷移率(M) (遷出和遷入遷移率)。

2 結(jié)果

2.1 線粒體基因序列分析

序列經(jīng)NCBI比對后并進行翻譯，確定中國南方茶棍薊馬6省8個地理種群mtDNACOⅠ和COⅡ片段各93條，均為蛋白編碼序列，且序列中無終止密碼子、無插入/缺失現(xiàn)象，排除假基因干擾。mtDNACOⅠ序列長度為655 bp，共有11個單倍型(GenBank登錄號: MW965602-MW965612)，單倍型多樣性(Hd)為0.777，核苷酸平均差異數(shù)(K)為3.086，核苷酸多樣性(π)為0.00471。mtDNACOⅡ序列長度為494 bp，共有10個單倍型(GenBank登錄號: MZ151872-MZ151881)，單倍型多樣性(Hd)為0.836，核苷酸平均差異數(shù)(K)為3.806，核苷酸多樣性(π)為0.00770。

本研究聯(lián)合mtDNACOⅠ和COⅡ兩個基因序列(COⅠ: 655 bp和COⅡ: 494 bp)進行綜合分析。聯(lián)合序列(1 146 bp)共檢測到29個突變位點(轉(zhuǎn)換數(shù)25個，顛換數(shù)4個)，其中自裔位點6個，簡約信息位點23個，整體的轉(zhuǎn)換/顛換偏倚率R=23.202，堿基組成為33.36%(A)，37.46%(T)，15.94%(C)和13.24%(G)，70.82%(A+T)，具有明顯的AT偏好性。

2.2 種群遺傳多樣性

從COⅠ和COⅡ聯(lián)合的分析結(jié)果(表3)可以看出，中國南方8個不同地理種群的茶棍薊馬共有單倍型數(shù)(h)為22，總體的單倍型多樣性(Hd)為0.924，總體的核苷酸平均差異數(shù)(K)為6.879，核苷酸多樣性(π)為0.00600。8個地理種群間存在一定的差異：各種群聯(lián)合序列的h為2～5,Hd為0.282～0.782,K為0.282～1.744,π為0.00025～0.00152。貴州思南種群(GZSN)和云南西雙版納種群(YNBN)的遺傳多樣性相對較高，h均為5，Hd分別為0.782和0.731。云南普洱種群(YNPE)聯(lián)合序列的變異位點數(shù)(S)最多，共7個，分別為150, 273, 301, 468, 633, 639和644。廣西梧州種群(GXWZ)的Hd和K最低。

表3 基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列的中國南方茶棍薊馬地理種群遺傳多樣性與中性檢驗Table 3 Genetic diversity and neutrality test of geographical populations of Dendrothrips minowai in South China based on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡ

2.3 種群間遺傳分化與基因交流

基于mtDNACOⅠ和COⅡ聯(lián)合序列分析，中國南方8個茶棍薊馬地理種群兩兩之間的FST范圍為-0.00413～0.95812(表4)；其中，貴州湄潭種群(GZMT)與四川樂山種群(SCLS)之間的遺傳分化水平最低(FST=-0.00413)；YNBN與GXWZ之間的遺傳分化水平最高(FST=0.95812) (P<0.01)；GZMT與GZSN之間種群間分化較小(FST=0.07899)；GZMT與SCLS之間沒有發(fā)生遺傳分化(FST=-0.00413)；GZSN與SCLS之間可能發(fā)生了中度分化(FST=0.16888)(P<0.05)，除上述種群外的其他種群兩兩之間均發(fā)生了顯著性分化(FST>0.25;P<0.01)。8個種群兩兩之間的Nm范圍為0.511～1.004(表4)，SCLS與GZMT的Nm=1.004，基因交流水平較高；除SCLS與GZMT外，其他種群兩兩之間的Nm均小于1，表明各種群之間基因交流水平低，種群間可能由于遺傳漂變而發(fā)生了分化。8個種群總的遺傳分化系數(shù)高(FST=0.84830>0.25)，表明各種群之間可能出現(xiàn)明顯的遺傳分化；總?cè)后w的基因流低(Nm=0.040<1)，表明各種群之間基因交流水平低，種群間可能因為遺傳漂變而發(fā)生了遺傳分化。

表4 基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列的中國南方茶棍薊馬地理種群的遺傳分化系數(shù)FST(下三角)和基因流Nm(上三角)值Table 4 Pairwise FST (below the diagonal) and gene flow Nm (above the diagonal) values of geographical populationsof Dendrothrips minowai in South China based on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡ

2.4 種群間的分子變異

基于mtDNACOⅠ和COⅡ聯(lián)合序列分析，8個茶棍薊馬地理種群間的分子空間變異結(jié)果見表5，K=2作為最佳分組數(shù)，group 1包括SCLS、海南五指山種群(HNWZS)、GXWZ、廣東清遠種群(GDQY)、GZSN和GZMT 6個種群，group 2包括YNPE和YNBN 2個種群。進一步AMOVA分析結(jié)果顯示(表6)，各組間種群的遺傳分化系數(shù)FCT=0.84922(P<0.05)，

表5 基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列中國南方茶棍薊馬地理種群的SAMOVA分析Table 5 SMOVA analysis of geographical populations of Dendrothrips minowai in South Chinabased on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡ

表6 基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列中國南方茶棍薊馬地理種群分子方差分析(AMOVA)Table 6 Analysis of molecular variance (AMOVA) of geographical populations of Dendrothrips minowai in South Chinabased on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡ

組內(nèi)不同種群間的遺傳分化指數(shù)FSC=0.48725(P<0.01)，種群內(nèi)遺傳分化系數(shù)FST=0.92269(P<0.01)。方差組分分析顯示，組間的變異率占總體變異率的84.92%，組內(nèi)種群間的變異占7.35%，種群內(nèi)的變異占7.73%，說明群體總變異主要來源是組間變異。

基于mtDNACOⅠ和COⅡ聯(lián)合序列，Mantel檢測結(jié)果顯示，中國南方茶棍薊馬地理種群的遺傳距離FST/(1+FST)與種群間地理距離的對數(shù)值的相關(guān)系數(shù)r=0.5029(P<0.01)(圖1: A)，存在顯著的正相關(guān)，說明8個茶棍薊馬不同地理種群之間存在顯著的地理隔離現(xiàn)象。進一步分析茶棍薊馬的擴散趨勢表明，8個茶棍薊馬地理種群采樣地點的經(jīng)度與單倍型多樣性存在不顯著的負相關(guān)(r=-0.3718;P>0.05)(圖1: B)。

圖1 基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列中國南方茶棍薊馬地理種群地理距離自然對數(shù)值與遺傳距離的相關(guān)性(A)和采樣經(jīng)度與單倍型多樣性的相關(guān)性(B)Fig.1 Correlation between the natural logarithm of geographical distance and the genetic distance (A), and between longitudeand haplotype diversity (B) of geographical populations of Dendrothrips minowai in South Chinabased on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡ

2.5 茶棍薊馬地理種群單倍型系統(tǒng)發(fā)育

基于茶棍薊馬mtDNACOⅠ和COⅡ聯(lián)合序列構(gòu)建的不同單倍型系統(tǒng)發(fā)育樹(圖2)顯示，所有單倍型與外群具有明顯的區(qū)分，系統(tǒng)發(fā)育樹在整體上可分為明顯的2支，其中第1支包含Hap1-Hap16共計16種單倍型，第2支包含Hap17-Hap22共計6種單倍型。兩個分支間的K2P遺傳距離為0.014。單倍型中介網(wǎng)絡(luò)圖(圖3)的聚類結(jié)果與系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果一致，茶棍薊馬的8個地理種群個體在整體上聚為2支，其中YNPE和YNBN種群(單倍型Hap17-Hap22)單獨聚為一支。此外，以上聚類結(jié)果與SAMOVA分子空間變異分析的分組結(jié)果(表5)一致。

圖2 鄰接法構(gòu)建的基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列中國南方茶棍薊馬地理種群22個單倍型的系統(tǒng)進化樹Fig.2 Phylogenetic tree of 22 haplotypes of geographical populations of Dendrothrips minowai in South China constructedby neighbor-joining method based on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡScritothrips dorsalis (NC_025241.1): 茶黃薊馬mtDNA COⅠ和COⅡ的聯(lián)合序列(GenBank登錄號: NC_025241.1) (外群) Combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡ of Scirtothrips dorsalis (GenBank accession no.: NC_025241.1) (outgroup).Hap1-Hap22: 22個單倍型22 haplotypes.下同The same below.

圖3 基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列中國南方茶棍薊馬地理種群的單倍型中介網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 Median-joining haplotype network of geographical populations of Dendrothrips minowai in South Chinabased on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡ圓面積代表單倍型出現(xiàn)頻率，彩色扇形面積代表各種群在同一單倍型中所占的比例。Circle area is proportional to haplotype frequency, while colored portions represent the proportion of the same haplotype that occurs in each region.

2.6 種群遷移動態(tài)與歷史動態(tài)

基于mtDNACOⅠ和COⅡ聯(lián)合序列的中國南方茶棍薊馬地理種群間有效遷移率(M)結(jié)果顯示(表7)，各種群間的遷移率范圍為4.000(MSCLS→GXWZ)～999.333(MGZMT→SCLS)。 另外，各地理種群之間存在遷移率不對稱的現(xiàn)象，如GDQY遷移到GXWZ的遷移率較高(MGDQY→GXWZ=816.667)，而GXWZ遷移到GDQY的遷移率較低(MGXWZ→GDQY=126.667)；GZSN遷移到SCLS的遷移率高(MGZSN→SCLS=999.333)，而SCLS遷移到GZSN的遷移率較低(MSCLS→GZSN=117.333)。 云南兩個種群之間發(fā)生的遷移率相對較高(MYNPE→YNBN=736.000，MYNBN→YNPE=807.333)，而這兩個種群與其他種群之間的遷移率相對較低。有效遷移率的結(jié)果整體上與FST、Nm(表4)及單倍型網(wǎng)絡(luò)圖(圖3)的結(jié)果基本保持一致。

表7 基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列中國南方茶棍薊馬有效種群大小(Θ)及種群間有效遷移率(M)Table 7 Effective population size (Θ)and effective immigration rate (M) among populations of Dendrothrips minowaiin South China based on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡ

中性檢驗結(jié)果表明，基于mtDNACOⅠ和COⅡ聯(lián)合序列將8個種群作為一個整體進行分析時，Taijima’sD和Fu’sFs均未達到顯著性水平(表3)，以組為單位進行分析時，group 1的Taijima’sD為負值，F(xiàn)u’sFs為顯著負值(P<0.01)，group 2的Taijima’sD和Fu’sFs均負值，但未達到顯著性水平。整體種群和group 2的錯配分布曲線呈多峰(圖4: A, C)，group 1的錯配分布曲線呈單峰(圖4: B)，表明group 1種群(除云南2個種群YNPE和YNBN以外)近期可能發(fā)生了擴張。

圖4 基于mtDNA COⅠ和COⅡ聯(lián)合序列中國南方茶棍薊馬地理種群的錯配分布曲線Fig.4 Mismatch distribution curve of geographical populations of Dendrothrips minowai in South Chinabased on the combined sequence of mtDNA COⅠ and COⅡA: 總?cè)后wTotal population; B: Group 1; C: Group 2.

3 討論

線粒體基因是評價昆蟲種群遺傳多樣性和遺傳分化的有效分子標記手段(Ariasetal., 2005; Ball and Armstrong, 2008; Puillandreetal., 2008)，被廣泛用于研究包括薊馬在內(nèi)多種昆蟲的遺傳多樣性與遺傳結(jié)構(gòu)研究(Brunneretal., 2004; Brunner and Frey, 2010; Hondelmannetal., 2017; 田虎等, 2018; 高勇富, 2019; 謝艷蘭等, 2019; 王夢琦等, 2020)。本研究中茶棍薊馬mtDNACOⅠ和COⅡ基因序列的堿基組成具有明顯的A/T偏好性，符合昆蟲線粒體基因的特點(Simonetal., 1994)。兩個基因的轉(zhuǎn)換位點數(shù)量均大于顛換位點數(shù)量，與近源物種間的線粒體基因堿基差異多為轉(zhuǎn)換造成的觀點相符(Simonetal., 1994)，同時也表明茶棍薊馬COⅠ和COⅡ基因序列均未達到飽和狀態(tài)，可用于種群遺傳多樣性分析?；趍tDNACOⅠ和COⅡ基因分析分別檢測到茶棍薊馬的單倍型數(shù)量分別為11種和10種，其中mtDNACOⅠ基因的單倍型數(shù)量與貴州茶棍薊馬種群基本保持一致，而mtDNACOⅡ基因的單倍型數(shù)量略高于貴州茶棍薊馬種群(Lyuetal., 2016; 羅林麗等, 2020)，說明我國南方茶棍薊馬的遺傳多樣性較高，在不同的地理環(huán)境下茶棍薊馬種群的遺傳變異保持相對穩(wěn)定，同時也適應(yīng)環(huán)境產(chǎn)生了特定的遺傳變異。Brunner和Frey(2010)利用COI基因分析北美洲西花薊馬Frankliniellaoccidentalis遺傳多樣性，檢測到30種單倍型；田虎(2017)利用COⅠ和COⅡ基因?qū)ξ骰ㄋE馬不同地理種群進行分析時，均檢測到13種單倍型；謝艷蘭等(2019)利用COⅠ基因?qū)χ袊髂系貐^(qū)木領(lǐng)針薊馬Helionothripsmube不同地理種群進行分析時，獲得16種單倍型，本研究中茶棍薊馬種群的單倍型數(shù)目明顯少于其他薊馬種群，說明與其他薊馬種群相比，我國茶棍薊馬的遺傳多樣性相對偏低，種群可能在某個階段經(jīng)歷過“瓶頸效應(yīng)”， 或者種群可能正處于產(chǎn)生適應(yīng)性進化的時滯階段。

單倍型多樣性 (Hd) 和核苷酸多樣性 (π) 是衡量種群mtDNA遺傳多樣性的兩個重要指標(Grant and Bowen, 1998)，Grant和Bowen根據(jù)以上兩個指標將種群的遺傳多樣性分為Hd和π均低、高Hd低π、 低Hd高π、Hd和π均高4種類型。本研究中，除GXWZ外， 其他地理種群均呈現(xiàn)高Hd值和低π值，總?cè)后w也呈現(xiàn)高Hd值和低π值(表3)，可以推測除GXWZ外中國南方幾省的茶棍薊馬種群可能在近期呈現(xiàn)快速擴張模式，種群數(shù)量快速增長導致新突變的積累，但核苷酸突變積累時間尚不足。總?cè)后w的單倍型多樣性指數(shù)較高(Hd=0.924)，表明茶棍薊馬具有較高的多態(tài)性，同時也在一定程度上說明了茶棍薊馬較強的適應(yīng)能力和遺傳變異潛力。GXWZ的Hd值和π值均較低(Hd=0.282,π=0.00025)，從單倍型數(shù)量來看，GXWZ單倍型數(shù)目僅有兩種，且Hap9僅為GXWZ獨有(圖3)，這種獨有的單倍型可能是茶棍薊馬遷移到廣西梧州的時間較短，或者是其對當?shù)丨h(huán)境適應(yīng)能力較差引起的，因此可以推測該地的茶棍薊馬種群遺傳多樣性是僅由單一或較少數(shù)量的群體所產(chǎn)生和形成的“建立者效應(yīng)”，或者當?shù)胤N群在近期種群發(fā)展經(jīng)歷了“瓶頸效應(yīng)”。AMOVA分析表明中國南方8個茶棍薊馬地理種群的遺傳變異主要源于組間(組間變異率占總體的84.92%)，且兩個組間存在顯著的遺傳結(jié)構(gòu)(FCT=0.84922,P<0.05)(表6)。種群歷史動態(tài)分析顯示，group 1的中性檢驗Fu’sFs為顯著負值(P<0.01)(表3)，錯配分布曲線呈單峰(圖4: B)，說明group 1種群(除云南兩個種群以外的其他種群)可能近期發(fā)生了擴張，這與近幾年觀察到的茶棍薊馬在幾個省份危害日益嚴重的情況保持一致。從單倍型系統(tǒng)發(fā)育樹(圖2)和中介網(wǎng)絡(luò)圖(圖3)可以看出，云南省YNBN和YNPE兩個種群形成了明顯的地理族群，而其他種群則呈現(xiàn)相對散布的格局，云南省YNBN和YNPE兩個種群表現(xiàn)出的差異性可能是種群為適應(yīng)當?shù)氐奶厥獾乩怼夂蚨l(fā)生了適應(yīng)性分化。

物種在遷移、擴散的過程中往往會受到各種限制，從而導致遺傳多樣性發(fā)生變化，例如，由于不同地理環(huán)境的異質(zhì)性，同一物種在不同環(huán)境中生存和繁衍往往會受到各種選擇壓力，不同地理種群間可能因距離而缺乏充分的基因交流，從而導致種群的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出差異，因此，地理距離隔離被認為是影響種群遺傳結(jié)構(gòu)與遺傳多樣性的重要因素之一(Bickhametal., 2000; Zhengetal., 2013)。張利娟等(2012)利用線粒體COⅠ基因?qū)υ颇鲜￠拍腹芩E馬Gynaikothripsficorum不同地理種群的遺傳分化進行分析，發(fā)現(xiàn)各地理種群間缺乏明顯的地理分布格局；而謝艷蘭等(2019)利用線粒體COⅠ基因?qū)χ袊髂系貐^(qū)木領(lǐng)針薊馬不同地理種群進行分析，表明地理隔離可能是造成不同地理種群產(chǎn)生較大遺傳分化的主要因素。本研究中，Mantel檢驗結(jié)果顯示，中國南方茶棍薊馬8個種群存在顯著的距離隔離現(xiàn)象(r= 0.5029,P<0.01)(圖1： A)，單倍型系統(tǒng)進化樹和中介網(wǎng)絡(luò)圖也顯示云南YNBN和YNPE兩個茶棍薊馬種群與其他種群具有明顯的差異。地理隔離的主要特征是種群的遺傳分化程度會隨著種群地理距離的的增大而增大(Kimura and Wesis, 1964)，根據(jù)遷移率的分析結(jié)果(表7)可以看出，若以最早暴發(fā)茶棍薊馬的貴州湄潭為起點，在一定程度上距離該地區(qū)越遠，種群的遺傳分化就越大，因此，云南種群YNBN和YNPE的分化程度較大。但值得注意的是，HNWZS與GZMT的地理距離明顯大于云南種群YNBN和YNPE，但YNBN和YNPE兩個種群與GZMT的遺傳分化卻明顯高于HNWZS與GZMT的遺傳分化。自然界中茶棍薊馬的遷飛能力較弱，無法自身完成遠距離遷移，因此我們推測茶棍薊馬的擴散傳播除受距離因素影響外，還受人類活動、氣候等因素的綜合影響。

本研究所用茶棍薊馬樣本的采集地局限于中國南部的貴州、四川、廣西、廣東、海南和云南6個省份，且其中4個省份的樣本僅限于一個采集地，在遺傳多樣性和遺傳分化上的解釋可能會出現(xiàn)偏差。關(guān)于中國南方乃至全國范圍內(nèi)茶棍薊馬種群的遺傳變異和地理種群分化格局的深度解析，可能需要擴大樣本采集的范圍，同時結(jié)合更多的分子標記進行系統(tǒng)深入研究。另外，不同宿主植物(茶樹品種)對茶棍薊馬遺傳分化的影響也值得進一步研究。