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林风学院林业有害生物防控团队陈晓胜课题组在瓢虫谱系地理与演化历史研究方面取得新进展

发布者:林学与风景园林学院发布时间:2026-11-10浏览次数:10

近日,林学与风景园林学院林业有害生物防控技术团队陈晓胜副教授课题组在国际昆虫学领域知名期刊Insect Systematics and Diversity(中科院一区 Top 期刊)上发表了题为“Phylogeography of Scymnus posticalis (Coleoptera: Coccinellidae) in East Asia: genome-scale insights into Neogene divergence and geographic isolation shaping population structure”的研究论文。该研究基于全基因组重测序数据,系统解析了东亚广布捕食性天敌瓢虫——后斑小瓢虫的谱系地理格局、演化历史与群体动态,揭示了地理隔离在塑造其群体遗传结构中的主导作用。


后斑小瓢虫Scymnus (Pullus)posticalis Sicard, 1912 隶属于瓢虫科小毛瓢虫属,广泛分布于东亚、东南亚和南亚地区,是居竹伪角蚜Pseudoregma bambusicola和橘蚜Aphis(Toxoptera) citricidus等多种农林害虫的捕食性天敌,具有重要的生物防治应用价值。其分布区横跨哀牢山—红河剪切带、台湾海峡、喜马拉雅—横断山脉等东亚最重要的地理屏障,是研究地理隔离与物种分化的理想材料。然而,长期以来该类群缺乏基于基因组数据的系统地理学研究,其群体分化历史与驱动机制尚未明确。

图1  后斑小瓢虫的地理分布与采样点(图引自Yang et al., 2026)


图2  后斑小瓢虫的群体遗传结构与谱系分化时间(图引自Yang et al., 2026)

本研究对采自中国、日本、老挝、尼泊尔和巴基斯坦等 20 个地理种群的 220 个后斑小瓢虫个体进行了全基因组重测序,获得 100,958 个高质量单核苷酸多态性(SNP)位点,并结合优化的 MaxEnt 生态位模型开展了整合分析。研究首次鉴定出后斑小瓢虫存在 7 个深度分化的系统地理谱系,谱系间遗传分化显著;分化时间估算显示,这些谱系在晚渐新世至晚中新世(约 2,740 万—719 万年前)依次分化形成,明显早于第四纪冰期旋回,表明中新世的造山运动与季风演化(而非第四纪气候波动)奠定了该物种谱系分化的基本格局。群体遗传分化与地理距离显著相关,而与环境因子无显著关联,说明“距离隔离”是驱动其群体分化的主要因素;哀牢山—红河剪切带、横断山“天空岛”以及海峡陆桥的周期性阻遏与连通,共同塑造了后斑小瓢虫现今的系统地理格局。研究结果还支持喜马拉雅地区可能是该物种的起源与早期多样化中心。

群体动态历史分析与生态位模拟显示,末次盛冰期该物种适宜栖息地面积较末次间冰期扩大约 84%,形成了横跨中国中部、西南部、东南部及印支半岛的连续分布;冰期后气候回暖导致适生区收缩,进一步强化了古老谱系之间的分化。未来气候情景下,其适生区预计将持续收缩并向西南山地退缩,喜马拉雅—横断山核心区对该物种的长期存续具有不可替代的作用。该研究是小毛瓢虫属全球首个基因组水平的谱系生物地理学研究,填补了捕食性瓢虫谱系地理研究的空白,为理解东亚山地昆虫的群体分化、成种过程与谱系地理格局提供了重要的参考框架。

图3  后斑小瓢虫适宜栖息地的历史动态与未来变化(图引自Yang et al., 2026)


林学与风景园林学院2026届硕士毕业生杨梅啸云为论文第一作者,陈晓胜副教授为通讯作者。我院在读研究生成江情、朱育林、龚欣妙,生物防治教育部工程研究中心王兴民教授,金华职业技术大学姚刚教授参与了该项工作。该研究得到国家自然科学基金面上项目(32370467)和金华市科技计划重点项目(2022-2-029)的资助。

原文链接:https://doi.org/10.1093/isd/ixag051

文图/林学与风景园林学院