坡面方胸材小蠹鉴定与风险分析

【目的】 杨树是我国主要的人工林造林树种,同时也是重要的绿化和用材树种。准确鉴定枯死杨树内小蠹虫的种类,并确定其在中国境内的风险大小,为该小蠹虫的防控提供理论参考。【方法】 采用传统的形态学鉴定方法,观察和测定小蠹虫(采自江苏东台林场枯死杨树内的样本虫株JSYC-beetle)头部、前胸背板、触角以及鞘翅等形态指标,初步判定小蠹虫的分类地位;使用CTAB法提取小蠹虫的基因组DNA,使用小蠹虫28S rDNA、COI和CAD基因引物分别对基因组DNA进行扩增,扩增产物经过生物公司测序、拼接,在NCBI网站进行同源性分析比对,选择同源性排名前10~15的相似序列,以NJ法分别构建3个基因系统进化树,根据系统进化树的聚类结果对小蠹虫JSYC-beetle进行分子鉴定。为预测小蠹虫的危害性,根据有害生物危险性评价定量分析方法对小蠹虫JSYC-beetle在中国的分布和潜在危害进行风险分析。【结果】 小蠹虫JSYC-beetle雌虫体色红褐色至黑色,体长3.3~3.7 mm,宽1.49~1.64 mm;雄虫体色黄褐色,体长2.264 mm,宽1.195 mm。虫体具有金属光泽,触角鞭节5节,第1节长度小于其余各节,触角末节球状,有2条明显的横缝。复眼肾形,头部藏在前胸背板下,前胸背板近方形,凸出明显,前缘阔圆形,宽略大于长,前半部分分布鳞状齿,后半部分光滑。小盾片舌状,鞘翅宽略大于前胸背板的宽度,鞘翅斜面从基部至端部逐渐倾斜,鞘翅轮廓如舌,鞘翅列间部上的刻点与沟内刻点大小相近,分布均匀,鞘翅茸毛长。前足胫节具有8~14个齿瘤不等,第1跗节小于其余跗节长度之和。以上形态比对结果表明小蠹虫JSYC-beetle的形态特征与坡面方胸材小蠹形态特征最为相似;28S rDNA、COI和CAD基因扩增产物经琼脂糖凝胶电泳结果表明,3对引物均能扩增出单一、明亮条带,其中COI 基因扩增出的条带大小在700~1 000 bp,28S rDNA基因扩增的条带大小约为500 bp, CAD 基因扩增出的条带大小在400~500 bp。NCBI序列比对结果显示COI、28S rDNA以及CAD序列均与坡面方胸材小蠹同源性最高,其相似性依次为99.14%、99.38%和99.36%;以NJ法构建的系统进化树结果显示小蠹虫JSYC-beetle均与坡面方胸材小蠹虫聚在一个分支上,进一步表明小蠹虫JSYC-beetle虫株与坡面方胸材小蠹关系最近,基于小蠹虫JSYC-beetle虫株形态学和分子生物学鉴定结果,最终将枯死杨树内小蠹虫JSYC-beetle虫株鉴定为坡面方胸材小蠹。风险分析结果显示坡面方胸材小蠹风险R值为2.01,在我国属于高危险度生物。【结论】 实验使用小蠹虫是从杨树林采集,经鉴定枯死杨树内小蠹虫为坡面方胸材小蠹,该生物在中国境内属于高危生物,已报可能危害健康杨树。采集地有大量杨树死亡,因此需要加强管理,以防止该生物对杨树及其他寄主植物造成重大危害。