景观遗传学分析揭示亚洲玉米螟线粒体单倍型的寄主相关性

亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）属于鳞翅目Lepidoptera 草螟科Crambidae 秆野螟属Ostrinia，是我国玉米上的主要害虫。虽然亚洲玉米螟的寄主植物很多，但危害最严重的作物还是玉米。景观中的寄主植物不仅是其食物来源，同时也为其提供生存环境。前期研究发现亚洲玉米螟的数量空间分布与区域中景观组成有密切关系，尤其是与玉米种植面积比例呈正相关。亚洲玉米螟的种群遗传的空间格局与景观组成的关系值得深入探索。研究寄主相关的基因型对于深入揭示寄主适应性的分子机制有重要价值。线粒体是一类常用的分子标记，近些年也有许多报道线粒体的适应性进化，例如有些单倍型就可能与适应温度或寄主有关。

本研究以山东地区79个县市采集到的亚洲玉米螟为例，采用线粒体COI和COII基因片段联合分析，得到155个单倍型，其中有3个优势单倍型H2、H12和H23。网络进化关系显示有3个单倍型族群。结合单倍型频率数据和景观组成数据，通过线性模型得到与玉米种植面积有明显正相关的单倍型H12，该单倍型与其他作物面积比例有明显负相关（蔬菜和棉花等作物）。

此外，单倍型群H23与非作物生境有负相关。3个单倍型族群的频率与景观因素没有明显相关。单倍型频率与景观组成的关系暗示了遗传空间格局受景观因素（主要是寄主分布）的影响，推测单倍型H12可能是与玉米相关的单倍型。在探索植食性昆虫与寄主植物的进化关系时，寄主相关基因型可作为切入。

原文信息：

Dong, Z. K., Li, C., Zhang, Q. Q., Li, L. L., Lu, Z. B., Ouyang, F., Song, Y. Y., Yu, Y. and Men, X. Y. (2021) Landscape genetic analyses reveal host association of mitochondrial haplotypes in the Asian corn borer, Ostrinia furnacalis. Insect Science, 28(4), 1169–1178.

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