วัตถุประสงค์ : เพื่อศึกษาพันธุศาสตร์เชิงประชากรและนิเวศวิทยาของแมลงที่มีความสำคัญทางการ เกษตรและทางการแพทย์ในประเทศไทย ได้แก่ แมลงวันผลไม้และยุง รวมทั้งแมลงเบียนและริ้นดำ ด้วย โดยใช้วิธีการทางด้านสัณฐานวิทยา เซลล์พันธุศาสตร์ และอณูชีววิทยา เพื่อให้ได้องค์ความรู้ พื้นฐานและความเข้าใจในกระบวนการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการ ซึ่งจะเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการ หามาตรการควบคุมแมลงเหล่านี้โดยชีววิธี และเพื่อผลิตบัณฑิตปริญญาโทและปริญญาเอกด้านชีว วิทยาเขตร้อน ผลการศึกษา : การสำรวจในโครงการนี้พบแมลงวันผลไม้กว่า 87 ชนิด ใน 2 วงศ์ย่อย ใน 9 สกุล ส่วนใหญ่จัดอยู่ในสกุล Bactrocera และพบว่าเป็นชนิดใหม่มากถึง 50 ชนิด โดยเฉพาะในกลุ่ม B. dorsalis complex และ B. tau complex ซึ่งมีชนิดใหม่ 27 ชนิด และ 8 ชนิด ตามลำดับ บางชนิดมี ความสำคัญทางการเกษตรด้วย การค้นพบแมลงวันผลไม้ชนิดใหม่เหล่านี้มาจากข้อมูลด้านสัณฐาน วิทยา, นิเวศวิทยา, เซลล์พันธุศาสตร์ และอิเล็กโทรฟอริซิส ข้อมูลยังสะท้อนให้เห็นว่าสปีชีส์ที่ใกล้ชิด กันในกลุ่ม B. tau complex เป็นผลพวงจากกระบวนการแปรเปลี่ยนแปลกแยกทางพันธุกรรมที่เกิด จากปัจจัยด้านพืชอาศัยและ/หรือปัจจัยการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์ การค้นพบสปีชีส์ที่ใกล้ชิดกันใน กลุ่ม B. tau complex นี้ได้รับการยืนยันจากการวิเคราะห์ดีเอ็นเอของหน่วยพันธุกรรมสัญจรกลุ่ม hobo แมลงวันผลไม้บางชนิดในกลุ่มนี้ยังเป็นศัตรูพืชผลที่สำคัญด้วย ดังนั้น B. tau complex จึงเป็น กลุ่มแมลงวันผลไม้ต้นแบบ (model) ที่ดีและน่าสนใจสำหรับการศึกษาหารายละเอียดเกี่ยวกับ วิวัฒนาการร่วมกัน (coevolution) โดยใช้วิธีการศึกษาด้านชีววิทยาเชิงโมเลกุลต่อไป ส่วนกลุ่มซับ ซ้อน B. dorsalis complex นั้นมีหลากหลายชนิดและซับซ้อนยุ่งยากมากกว่ากลุ่ม B. tau complex จึง อาจไม่เหมาะสมที่จะใช้ศึกษากระบวนการสปีชิเอชัน อย่างไรก็ตามข้อมูลจากการศึกษาครั้งนี้บ่งชี้ชัด ว่า เฮเทอโรโครมาทินมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของโครโมโซมที่อาจเชื่อมโยงกับกระบวนการสปี ชิเอชันของสมาชิกในกลุ่มซับซ้อนเหล่านี้ การศึกษาไมโททิกคาริโอไทป์ของแมลงเบียนชนิด Diachasmimorpha longicaudata นับว่า เป็นครั้งแรกในบ้านเรา และพบว่ามีโครโมโซมขนาดเล็กจำนวน 2n=40 ข้อมูลจากการศึกษาอิเล็ก- โทรฟอริซิสของแมลงเบียนชนิดนี้จากประชากรธรรมชาติบ่งชี้ว่าน่าจะมีสปีชีส์ใกล้ชิดกัน 2 ชนิด ที่ยัง ไม่สามารถจำแนกได้โดยลักษณะทางสัณฐานวิทยา ในทำนองเดียวกันการศึกษาเซลล์พันธุศาสตร์ ของริ้นดำชนิด Simulium feuerborni ในพื้นที่ดอยอินทนนท์ ได้ข้อมูลที่สะท้อนให้เห็นว่ามีความหลาก หลายของสปีชีส์ของริ้นดำมากมาย บางชนิดมีศักยภาพที่จะเป็นพาหะนำโรคเขตร้อนด้วย จึงสมควร ศึกษาชีววิทยาเชิงประชากรของริ้นดำในพื้นที่อื่น ๆ ของประเทศไทยให้มากขึ้น นอกจากนั้นยังได้จัด ทำแผนที่มาตรฐานของโพลิทีนโครโมโซมของ S. feuerborni เพื่อใช้อ้างอิงในการศึกษาในอนาคต การศึกษาจุลินทรีย์กลุ่ม Wolbachia ที่มีชีวิตแบบ endosymbiont พบว่ามีอยู่ในแมลงวันผล ไม้ 13 ชนิด และแมลงเบียน 2 ชนิด (Diachasmimorpha sp. และ Biosteres sp.) แต่ยังไม่พบในยุง ก้นปล่อง จุลินทรีย์พวก Wolbachia ที่พบนี้อาจมีสายพันธุ์ใหม่ด้วย ซึ่งอาจมีประโยชน์สำหรับการ พัฒนาหาวิธีการควบคุมแมลงศัตรูที่สำคัญในประเทศไทยโดยชีววิธีต่อไป การวิเคราะห์ดีเอ็นเอพบว่ามีพันธุกรรมสัญจร mariner ในยุงก้นปล่องของไทย 9 ชนิดใน จำนวน 23 ชนิดที่ตรวจสอบ และในจำนวน 9 ชนิดนี้มี 3 ชนิดที่เป็นสมาชิกของกลุ่มซับซ้อน An. dirus complex พันธุกรรมสัญจร mariner ที่พบนี้มีประโยชน์สำหรับใช้เป็นเครื่องหมายทางโมเลกุล เพื่อการจำแนกชนิดที่ใกล้ชิดกันของยุงก้นปล่องได้ดี และมีศักยภาพที่จะใช้ในการศึกษาแมลงกลุ่ม ซับซ้อนอื่น ๆ ในประเทศไทยต่อไป ผลงาน - ผลงานตีพิมพ์ในวารสารวิชาการนานาชาติ (ดูรายละเอียดใน list of publication) Objectives : To study the population genetics and ecology of important agricultural and medical insects in Thailand. The focus of study is mainly fruit flies and mosquitoes, but fruit fly parasitoids and blackflies are also included. Our methodology involves morphology, cytogenetics and molecular biology. Such an approach will provide basic knowledge for better understanding of evolutionary processes and for development of strategies for biological control of these pest and vector insects. This project also aims to train graduate students leading to master and doctoral degrees in tropical biology. Results : A total of 87 species of fruit flies were recorded in 2 subfamilies and 9 genera. Most of these species belong to the genus Bactrocera. A total of 50 new species have been discovered including 27 new species in the B. dorsalis complex and 8 in the B. tau complex, based on morphological, ecological, cytogenetic and electrophoretic data. Most species of the B. tau complex that were distinguished by these methods have been confirmed by DNA analysis of the hobo-like transposable element. Some of these new species are important agricultural pests. Of particular interest, a phylogenetic tree of distinct but closely related species of the B. tau complex reflects the important role of genetic differentiation in adaptation to specific host-plant species and/or geographic isolation. Thus, the B. tau complex represents an excellent candidate for further detailed studies on coevolution, particularly by using molecular tools. In contrast, the many closely related but not clearly distinguishable species of the B. dorsalis complex make it more difficult to look into their speciation processes than those of the B. tau complex. However, the data obtained in this study suggest the significance of heterochromatin accumulation in chromosomal evolution and speciation of members of both these fruit fly complexes. We reported, for the first time, the mitotic karyotype (2n=40) of Diachasmimorpha longicaudata, a Bactrocera parasitoid. Electrophoretic data of natural populations of D. longicaudata have revealed at least 2 sibling species within this taxon. Likewise, a cytogenetic study of blackflies, Simulium feuerborni, from Doi Inthanon National Park, northern Thailand, shows the existence of species diversity in that area. Some of these blackfly species are potential vectors of tropical diseases and they warrant further investigation. A standard polytene chromosome map of S. feuerborni has been constructed as reference for future work. The endosymbiotic microorganism, Wolbachia, has been found in 13 species of Bactrocera fruit flies and 2 species of parasitoid (Diachasmimorpha sp. and Biosteres sp.) but not in anopheline mosquitoes. Some of the Wolbachia found in Thai populations may represent new strains. The findings of Wolbachia could be useful for future biological control of some important pests in Thailand. DNA analysis has revealed the presence of mariner transposable element in 9 of the 23 Thai Anopheles species. Three of the 9 species belong to the An. dirus complex. The mariner element was found to be useful as a molecular marker for separating closely related Anopheles species and has great potential for studying other complexes of insect species in Thailand. Publication (please see on list publication)