追踪意大利北部外来蚊子朝鲜伊蚊（Aedes koreicus）从东到西的遗传踪迹：入侵模式与防控关键解析

时间：2025年4月8日

来源：PLOS Pathogens

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本文聚焦入侵物种朝鲜伊蚊（Ae. koreicus），分析 13 个入侵地（意大利、斯洛文尼亚）和 1 个原生地（韩国）种群。研究发现非原生国家种群变异性低，可能源于单次引入事件。此研究为探究其扩散模式提供数据，对限制其传播意义重大。

### 引言
朝鲜伊蚊（Aedes koreicus）原产于俄罗斯东部、中国北部和朝鲜半岛，2008 年在比利时首次被发现入侵欧洲，2011 年进入意大利，且在意大利的扩散范围远超其他欧洲国家。该蚊子能传播病毒和线虫，对人类和动物健康构成潜在威胁，但目前其在意大利的传播途径尚不清楚。本研究利用微卫星标记对朝鲜伊蚊进行种群遗传学分析，旨在揭示其在意大利的遗传关系和入侵动态。

材料和方法

种群和样本详情：研究共调查了来自意大利、斯洛文尼亚和韩国的 14 个朝鲜伊蚊种群，共 414 份标本。在意大利北部 8 个地区、斯洛文尼亚的 Ajševica 以及韩国京畿道平泽市安井里附近的美国陆军基地汉弗莱斯进行采样。采样时间主要集中在 2021 年，部分地区在 2011 年或 2022 年也有采样，且对部分地区连续两年采样以评估越冬种群。从形态上看，意大利和斯洛文尼亚的标本为济州岛型，韩国大陆标本为大陆型。
DNA 提取和微卫星标记的 PCR 扩增：使用 DNeasy Blood & Tissue 试剂盒提取 DNA，以 11 个特定短序列重复（SSRs）为微卫星标记，通过多重 PCR 扩增，扩增产物经琼脂糖凝胶电泳验证后，送 Eurofins Genomics 进行毛细管电泳分析，原始数据集存于 Zenodo。
相关性分析、SSRs 特征、种群内和种群间遗传变异性：利用 SPAGeDi 和 ML - Relate 软件计算亲缘系数（k）评估个体相关性，去除重复个体。用 GenePop v. 4.3 软件估计连锁不平衡（LD），Cervus v. 3.0.7 软件计算多态信息含量（PIC）并检验哈迪 - 温伯格平衡（HWE）。在 R 中使用HierFstat v0.5 - 11 和poppr v2.9.4 包计算等位基因丰富度（Ar）、私有等位基因数（Np）、观察杂合度（Ho）、预期杂合度（He）、近交系数（F_IS）和固定指数（F_ST），还用 Mantel 检验评估距离隔离现象。
种群结构和共同祖先分析：运用主成分分析（PCA）和主成分判别分析（DAPC）评估遗传结构，用 STRUCTURE 软件进行贝叶斯分析，确定最可能的聚类数（K），并使用 CLUMPP 和 DISTRUCT 软件处理和展示结果。
朝鲜伊蚊种群的人口统计学分析：使用 DIYABC v2.1 软件中的标准近似贝叶斯计算（ABC）方法（ABC - LDA），设计 9 种可能的入侵场景，比较不同场景下的遗传和历史模型参数，通过模拟数据集和计算后验概率等评估最可能的场景。

结果

SSR 标记特征和种群内变异性：10 个 SSR 标记未发现 LD 信号，BS21 种群的 AK28 位点偏离 HWE。PIC 平均值为 0.344，AK13 和 AK15 位点在多数种群固定，影响整体信息含量。He 和 Ho 总体均值分别为 0.396 和 0.399，多数种群 F_IS接近 0，部分种群如 SO22 和 TR22 例外，且部分地区 2022 年种群 F_IS略有增加。
不同种群间的遗传变异性：F_STP 值显示 KO21 与其他入侵种群遗传距离远，意大利和斯洛文尼亚种群遗传同质性高。部分种群对间 F_STP 值低，如 BL11 与多个种群。同一地点不同年份种群的 F_STP 值低于同年不同地点种群，Mantel 检验表明地理距离与遗传结构无相关性。
朝鲜伊蚊种群遗传结构分析：PCA 和 DAPC 结果显示，KO21 与其他入侵种群遗传距离明显，意大利和斯洛文尼亚种群紧密相连。贝叶斯分析中，K = 2 时 KO21 与其他种群分离，K = 3 时能更好解析意大利和斯洛文尼亚种群结构，不同种群分属不同聚类。
意大利北部和斯洛文尼亚朝鲜伊蚊入侵模式的人口统计学推断：9 种场景中，场景 4 最能描述朝鲜伊蚊种群情况，其显示意大利和斯洛文尼亚种群可能源于同一未知种群，后扩散形成现有分布。

讨论

本研究首次探究意大利北部朝鲜伊蚊的扩散模式和遗传结构。结果表明，朝鲜伊蚊已适应意大利北部环境，可能源于 2011 年贝卢诺种群的扩张。多个地区存在越冬种群，部分地区如布雷西亚有混合现象，特雷斯科雷巴尔纳里奥和阿斯蒂有独特遗传模式。韩国种群与入侵种群遗传差异大，可能不是入侵源头。研究存在局限性，未来可利用单核苷酸多态性（SNP）标记深入研究。