蚜虫是一类世界性广布的害虫,其寄主范围广泛并且能传播多种植物病毒,给农林业生产带来巨大的损失。以大数据和进化历史为基础,从宏观视角审视蚜虫与寄主植物的关系,对我们理解蚜虫与其寄主植物物种多样性以及系统发育模式有重要意义。另外,随着分子生物学技术的发展,探究昆虫种群分化的方式变得更加多元化,本研究选取蚜属Aphis两个代表性物种绣线菊蚜A.spiraecola和棉蚜A.gossypii,基于两个线粒体基因(COI和Cytb)、一个核基因(EF-1α)以及一个共生菌基因(gnd),从微观层面探究蚜虫物种分化的机制。力求从宏观和微观两个层面上解释蚜虫物种多样化机制、与寄主植物复杂的取食关系和系统发育模式的相关性。主要研究结果如下。1.在蚜虫与植物的宏进化研究中发现:(1)以蚜虫亚科为单位,蚜虫物种丰富度与寄主植物不同分类阶元的物种多样性呈现显著地正相关,即蚜虫亚科内物种越多,其寄主范围越广泛。(2)不同类群蚜虫的寄主偏好性差别较大,其中球蚜科、纩蚜亚科、以斑蚜亚科以及镰管蚜亚科等蚜虫表现出较强的寄主偏向性。物种较为丰富的蚜亚科和绵蚜亚科等蚜虫虽然寄主范围广泛,但是根据其与寄主植物的相关性以及共进化时间,也依然可以发现寄主选择模式偏向。(3)在高级分类阶元(蚜虫亚科与植物目),本研究发现部分蚜虫与寄主植物呈现出一致的系统发育格局(纩蚜亚科,球蚜科以及根瘤蚜科),即部分亲缘关系相近的蚜虫更倾向于取食亲缘关系近的寄主植物。2.在基于不同标记基因探究绣线菊蚜和棉蚜种群分化的研究中发现:基于COI基因,绣线菊蚜与棉蚜种群均表现出较高的分化水平,种内最大遗传距离分别达到了2.39%和2.95%,超过前人所提出的2%DNA条形码阈值。对二者重建系统发育树,发现绣线菊蚜和棉蚜种内分别聚成两个独立的分支,且具有很高的支持率。另外,基于Cytb、gnd以及联合基因所构建的系统发育树均支持COI基因的研究结果。对这两种蚜虫构建单倍型网络图,发现取食蔷薇科的绣线菊蚜分支以及取食鸭跖草属的棉蚜分支分别聚成独立一枝。本研究推测,可能是由于长期专性取食不同寄主植物导致绣线菊蚜的蔷薇科种群以及棉蚜的鸭跖草属种群发生分化。通过宏观和微观两个维度分别对蚜虫与寄主植物之间的关系进行分析,本文认为寄主植物的差异可能诱导蚜虫种群发生分化,并最终导致蚜虫物种多样性的增加。在蚜虫与其寄主植物长期的进化过程中,二者相互对抗、权衡和适应,最终形成今天错综复杂的进化格局。