一种植物遗传流行病学方法来预测多宿主植物害虫的建立

科学领域:

• 生态生态学 生态生态学
• 流行病学 流行病学
• 保护生物学 保护生物学

背景情况:

• 预测侵入性害虫的传播对于有效管理和减轻影响至关重要.
• 现有的流行病学模型通常侧重于单宿主害虫,将其应用限制在多宿主入侵物种上.
• 了解哪些植物群落最容易受到多宿主害虫的影响是一个重大挑战.

研究的目的:

• 开发一种基于遗传学知识的方法,用于预测在异构的景观中出现的多宿主害虫的建立.
• 评估植物群体的植物遗传组成和微气候对害虫机构的影响.
• 创建适用于新息地害虫侵袭风险的预测模型.

主要方法:

• 开发了一种植物遗传学流行病学 (phyloEpi) 模型,该模型整合了植物遗传学和取决于温度的害虫繁殖.
• 模拟了一种从东南亚引入到加利福尼亚的甲虫-病原体共生复合体.
• 利用树木库存和天气数据来预测加利福尼亚电网的感染风险.

主要成果:

• 由已知的流行病学关键宿主的近亲组成的植物群落感染的可能性是已知的流行病学关键宿主的四倍.
• 有利于甲虫繁殖的微气候条件增加了害虫的数量,超出了仅基于物种组成的预测.
• 植物Epi模型准确地预测了一些地区的低感染风险,后来独立监测证实了这一点.

结论:

• 植物群落内部的植物遗传关系是多宿主害虫建立的强有力的预测因素.
• 整合环境因素,如微气候,可以提高害虫传播的预测.
• 开发的phyloEpi模型为预测和管理新环境中的侵入性多宿主害虫提供了一种多功能工具.