马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata(Say)是世界著名的入侵性害虫,严重危害马铃薯等茄科作物,该虫于1993年被发现传入了中国新疆的塔城地区和伊犁地区,并于2013年出现在中国东北的吉林省。截止2018年,马铃薯甲虫已入侵了中国3个省区共46个县市,对全国马铃薯生产构成严重威胁。为了揭示马铃薯甲虫在入侵和扩散过程的遗传变异规律和扩散路径,本研究利用了9对微卫星标记,分析了中国东北地区、中国新疆及邻国吉尔吉斯斯坦和哈萨克斯坦共计11个马铃薯甲虫地理种群的遗传多样性、遗传结构和演化历史等。主要研究结果如下:1)中国所有种群的等位丰富度A_R和期望杂合度H_E平均值为3.23和0.55,相比Grapputo(2006)报道的欧美种群平均遗传多样性(A_R和H_E分别为6.4和0.68)有明显下降。在中国,新疆各种群的平均值为3.18和0.54,东北地区各种群的平均值为3.44和0.60,马铃薯甲虫种群在东北地区的遗传多样性略高于新疆地区,但差异并不显著(P>0.05)。吉尔吉斯斯坦种群的A_R和H_E分别为2.96和0.43,遗传多样性明显低于中国所有的种群。哈萨克斯坦种群的A_R和H_E分别为3.12和0.56,接近中国新疆种群遗传多样性平均水平。本研究中所有种群的遗传多样性与海拔呈明显的负相关关系,因此海拔可能是影响马铃薯甲虫种群遗传多样性的重要因素。2)马铃薯甲虫在入侵的过程中,所有种群都经历了明显的瓶颈效应,并且地理的隔离阻断了除哈斯克斯坦和塔城地区向内陆地区以外的其他种群间的基因流,使中国马铃薯甲虫种群分化为两个不同的支系。第一个支系包括位于天山北坡的所有种群(塔城至木垒);第二个支系包括伊犁河谷、阿勒泰地区和东北地区的种群。新疆的两个支系被天山和古尔邦通古特沙漠隔离,地理阻隔是种群遗传格局形成和限制马铃薯甲虫扩散的重要因素。3)近似贝叶斯算法(ABC)结果显示,东北地区的种群和伊犁河谷地区的种群共同来源于欧洲;在新疆,除伊犁河谷地区种群以外,其他种群都是欧洲向伊犁河谷地区扩散过程中分化出的旁支,其中新疆内陆的种群(木垒县和乌鲁木齐县)属于最年轻的一支,来源于塔城。4)种群的遗传结构分析显示,东北地区的3个种群相互间表现出较疏远的系统发育关系,暗示东北地区的种群可能存在多个来源,可能的来源地包括俄罗斯哈巴罗夫斯克边疆区和滨海边疆区。东北三个种群间基因流非常弱,这表明东北的种群还处于入侵初期,种群没有稳定建立。