马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata(Say)(英文名为 Colorado potato beetle)是国际公认的马铃薯毁灭性害虫。其分布范围已经扩散到北美洲、欧洲、亚洲等40个国家和地区,并被包括中国在内的多个国家和地区列为检疫性有害生物。马铃薯甲虫的全球扩散对马铃薯等茄科作物产业有着极大的威胁,因此应开展对其在全球尺度范围内的扩散历史、路径、趋势等研究,从而为有效防控提供支持。本研究主要研究结果如下:1.以线粒体COⅠ+tRNA-Leu+COⅡ基因序列为分子标记,对来自美国、墨西哥、加拿大、中国以及欧洲的50个地理种群的604头马铃薯甲虫的样品的617条基因序列进行了种群遗传学的研究(其中包括来自于GenBank数据库中已经注册登记序列8条)。结果显示:来自美国中南部平原地区的地理种群以及墨西哥地理种群均具有较高的遗传多样性;欧亚地理种群与来自美国中南部平原地区(不含亚利桑那州)的地理种群有更相近的遗传结构,即全球扩散种群的起源应来源于美国中南部平原地区(不含亚利桑那州)的地理种群。2.以马铃薯甲虫670条全球分布数据为基础,结合全球气候变化模拟数据,对其在当前气候环境和未来气候环境下的全球潜在地理分布运用Maxent模型进行分析。结果显示,在当前气候环境条件下,马铃薯甲虫的高度适生区分布在北美洲南部、南美洲中南部地区、欧洲大部分地区。其中需要重点关注的国家或地区有:美国东北部大部分地区和南部与墨西哥交界的部分地区,墨西哥西部的大部分地区、德国、捷克、斯洛伐克、匈牙利、法国东部大部分地区、中国西北部和中南部地区等。随着全球气候环境的变化,马铃薯甲虫的全球地理分布呈现逐渐向北扩增的趋势,其在美洲、亚洲的分布范围有显著的增加,特别是高度适生区。3.以刺萼龙葵为例,对马铃薯甲虫在全球扩散过程中的野生寄主可获得性进行分析。运用Maxent模型以刺龙葵当前全球1090条分布数据和全球气候变化数据为基础,分析刺萼龙葵的潜在地理分布情况。结果显示,在当前气候环境条件下,刺萼龙葵的高度适生区包括北美洲南部、南美洲南部、欧洲西部以及大洋洲南部。随着全球气候环境的变化,刺萼龙葵的全球地理分布也呈现逐渐向北扩增的趋势,其在美洲、欧洲以及亚洲的分布范围有显著的增加。刺萼龙葵和马铃薯甲虫的潜在地理分布范围有高度的重合。4.马铃薯甲虫在全球扩散过程中,具备较强的种群扩张能力,良好的寄主可获得性且在全球范围内有广泛的适生区域。其会随着时间和气候的变化,通过自然和人为传带等方式向北持续扩散,全球防控形势十分严峻。因此应在科学研究的基础上,建立国境生物安全体系,加强国际交流合作,完善预警防控机制并采取综合措施对其进行防控。