Филогеография тополевой моли-пестрянки Phyllonorycter populifoliella (Lepidoptera: Gracillariidae) – массового вредителя тополей в Сибири

Abstract

Объектом исследования явились азиатские (сибирские) и европейские популяции Ph. populifoliella, а также образцы тополевых молей-пестрянок из исторических гербарных образцов, собранных в XIX–XX веках. Цель работы: филогеографический анализ популяций тополевой моли-пестрянки Ph. populifoliella в Сибири и за ее пределами и поиск свидетельств расширения границ ареала вида. В результате работы освоены: метод секвенирования по Сэнгеру; горизонтальный гель-электрофорез в агарозном геле; идентификация видов насекомых и поиск ближайших соседей на платформе генетических баз данных BOLD (Barcode of Life Data System, https://boldsystems.org/) и GenBank (NCBI); разработка генетических библиотек на платформе BOLD и депонирование сиквенсов в BOLD и GenBank; выравнивание нуклеотидных последовательностей в программе BioEdit, CodonCode; филогенетический анализ и филогеографический анализы с использованием биоинформатических инструментов на генетической платфоме BOLD; программы для анализа молекулярно-генетических данных MEGA, FigTree, PopArt, DnaSP, Arlequin. В результате исследований разработана обновляемая молекулярно-генетическая библиотека тополевой моли-пестрянки на базе генетической платформы BOLD (Barcode Of Life Data system) и произведено ее наполнение сиквенсами гена COI мтДНК, оригинальными электроферограммами, биогеографическими данными и фотографиями изученных образцов. Оценен диапазон внутривидовой генетической вариабельности вида на основе анализа 101 образцов из современного ареала вида в Палеарктике с акцентом на Сибирь. Исследована филогеография вида с установлением 29 гаплотипов по гену COI мтДНК и оценена их встречаемость в Азии (преимущественно в Сибири) и странах Восточной и Западной Европы. Выявлен уникальный гаплотип тополевой моли-пестрянки в недавно задокументированной популяции вида на севере Индии и рассмотрен вопрос о возможном инвазионном происхождении Ph. populifoliella в Индии. С применением секвенирования нового поколения (платформа Sequel, PacBio) по останкам гусениц и куколок, обнаруженным в минах на листьях 173-летних гербарных образцов тополей из Европы, США и Канады, идентифицировано четыре вида тополевых молей-пестрянок (три палеарктических и один неарктический) и показано, что заносов палеарктического вида Ph. populifoliella в Северную Америку по исследованным историческим материалам 1850–1974 гг. не происходило.