烟粉虱B型和Q型群体遗传结构的RAPD分析

近20年来,烟粉虱B型传入世界各地并暴发成灾,成为一种重要的农业入侵害虫;烟粉虱Q型则是近几年引起人们高度重视的一种新的入侵生物型,目前已传入许多国家并造成一定危害。本文利用RAPD分子标记对烟粉虱B型和Q型不同地理种群的遗传结构进行了分析。结果表明:(1)引物H16对烟粉虱B型不同种群扩增的特异带,能有效区分烟粉虱B型和Q型、浙江非B/Q型种群;(2)烟粉虱Q型种群各项遗传多样性指数均比烟粉虱B型的要高;(3)我国烟粉虱Q型来自伊比利亚半岛的可能性比来自中东地区的可能性要大。另外,聚类分析结果提示,RAPD分子标记能有效地区分烟粉虱不同生物型,但可能不适用于生物型之间亲缘关系分析。

烟粉虱Q型与B型种群动态及其影响因子研究进展

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种重要的农业害虫,并含有许多生物型。其中,烟粉虱Q型和B型是目前研究最为广泛深入的两种生物型。近20年来,烟粉虱B型传入世界各地并暴发成灾,被视为入侵性最强的生物型。相对于烟粉虱B型,烟粉虱Q型是近年来引起人们高度重视的一种新的生物型。在介绍烟粉虱Q型与B型系统发育关系以及基因交流的基础上,着重论述这两种生物型的种群动态及其影响因子的研究进展,以期揭示烟粉虱Q型与B型的成功入侵机制,并为其控制提供依据。

烟粉虱B型和Q型群体遗传结构的ISSR比较分析

【目的】对烟粉虱复合种中2种入侵性较强的生物型烟粉虱B型和Q型的群体遗传结构进行比较研究,揭示其入侵机制并对其管理提供依据。【方法】采用简单序列重复区间扩增(ISSR)标记,以温室白粉虱以及浙江非B/Q型为对照种群,对世界各地16个烟粉虱B型种群和4个烟粉虱Q型种群的遗传结构进行分析。【结果】遗传多样性分析结果表明,烟粉虱Q型种群的Nei氏基因多样性指数、Shannon信息指数及多态性位点百分比等各项遗传多样性指数均高于烟粉虱B型的相应指数。聚类分析结果提示,ISSR标记能够区分烟粉虱不同生物型,但可能不适用于生物型之间的系统发育分析。【结论】烟粉虱B型种群遗传多样性高于Q型种群。

基于微卫星标记对中国Q型烟粉虱早期入侵种群与B型烟粉虱种群的遗传结构分析(英文)

2003年首次在云南昆明发现Q型烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)传入中国。随后几年时间内,它在许多省份逐年取代了B型烟粉虱种群。2008年后,Q型烟粉虱基本上成为了中国多数省份农区的优势生物型。为了进一步揭示Q型烟粉虱在中国快速扩散以及取代B型烟粉虱的遗传学基础,本研究利用11个微卫星位点分析并比较了2003年中国云南昆明Q型烟粉虱入侵种群及其他地点的11个B型入侵种群,西班牙2个Q型土著种群,以色列1个Q型入侵种群,以色列1个B型土著种群,以及西班牙、美国与澳大利亚的5个B型入侵种群的遗传结构。结果表明,中国Q型烟粉虱早期种群(云南昆明种群)可能来自于西部地中海地区。中国B型烟粉虱种群遗传多样性高于西班牙、澳大利亚、美国B型种群,中国B型可能存在多次传入或某个混合种群的再次传入。相对于原产地种群,中国Q型烟粉虱早期入侵种群与B型烟粉虱种群遗传多样性并没有明显降低,表明Q型与B型烟粉虱种群可能经历了较小的瓶颈效应或奠基者效应。中国Q型烟粉虱早期入侵种群遗传多样性高于B型烟粉虱种群,Q型烟粉虱这种较高的遗传多样性可能为其较强的生态适应性提供了遗传基础,有利于Q型烟粉虱在新的环境下快速扩散并取代B型烟粉虱。

抗生素利福平对Q烟粉虱防御基因表达水平的影响

通过饲喂昆虫,抗生素广泛应用于昆虫共生菌功能研究中。为了探讨抗生素对烟粉虱功能基因的直接影响,研究了通过喂食含利福平棉花叶片后烟粉虱体内乙醇脱氢酶adh-class III,knottin抗菌肽,四次跨膜蛋白tetraspanin-3,丝氨酸蛋白酶抑制剂serpin和TCP1-delta基因等5个防御基因表达量变化,结果表明50.0μg/m L利福平处理,烟粉虱adh-class III、knottin、tetraspanin-3基因表达量显著高于对照(P<0.05),而serpin和TCP1-delta基因表达量没有显著差异(P>0.05)。100.0μg/m L利福平处理,5个防御基因表达量均显著高于对照(P<0.05)。抗生素利福平影响烟粉虱防御基因表达且与其浓度相关。本研究结果对于利用抗生素揭示昆虫共生菌功能研究具有重要参考价值。

Q型烟粉虱在中国的入侵生态过程及机制

外来种的入侵生态过程及机制是入侵生物学重要的研究内容,相关领域的案例分析对入侵生物学学科构建具有重要的理论意义,对于入侵生物的防控具有重要的实践价值。但迄今中国对外来种的入侵生态过程及机制案例分析较少。而近10年来中国学者对重大入侵昆虫Q型烟粉虱Bemisia tabaci的研究为这方面的分析提供了可能。基于上述因素,本文以Q型烟粉虱为例,追溯了Q型烟粉虱成功入侵中国的生态过程,总结了该昆虫成功入侵的生态过程特征,从种群遗传结构、生态因子及人类活动等方面解析了该虫成功入侵的机制,展望了Q型烟粉虱入侵生物学未来的研究方向。我们认为,Q型在中国的入侵生态过程具有传入隐蔽、扩散快速、危害严重等特点;Q型烟粉虱成功入侵中国涉及Q型烟粉虱种群遗传学基础、生态因子及人类活动等多种因素,其中杀虫剂在中国的大量使用对Q型取代B型的驱动作用可能是Q型烟粉虱在中国成功入侵的重要因素。

黄绿绿僵菌悬乳剂与低剂量阿维菌素对Q型烟粉虱的联合防治作用

【目的】烟粉虱(Bemisia tabaci)是重要的入侵农业害虫,已对众多常规杀虫剂产生了高度抗性。论文针对烟粉虱的高效治理问题,通过室内和田间联合应用昆虫病原真菌与化学农药,评价其是否对烟粉虱防治具有协同增效作用,为烟粉虱的有效防控提供新的途径。【方法】在前期试验已经筛选到一株对Q型烟粉虱毒力较高的黄绿绿僵菌(Metarhizium flavoviride)菌株Mf96基础上,先于实验室条件下采用喷雾法,在3个浓度梯度(1.0×10~8、1.0×10~7、1.0×10~6个孢子/mL)的黄绿绿僵菌(Mf96)分生孢子悬乳剂中添加1.8%阿维菌素WP,分别配制成含0、15、30、45和60μg·mL^(-1)剂量的1.8%阿维菌素WP溶液,并喷到Q型烟粉虱2龄若虫体表,检测其死亡率。在体视显微镜下记录单位面积内的孢子沉积数量。田间试验中,分别将黄绿绿僵菌Mf96菌株悬乳剂(1.0×10~8个孢子/mL)和1.8%阿维菌素WP(60μg·mL^(-1))单用和混用后喷施于NC95烟草上,评价其对烟粉虱的防治效果。【结果】实验室条件下,Mf96菌株悬乳剂从第4天到第8天对"Q型"烟粉虱2龄若虫的LC50从1 376降至183个孢子/mm^2。Mf96菌株与阿维菌素(60μg·mL^(-1))混合作用7 d后,真菌LC50从378降至46个孢子/mm^2。低剂量的阿维菌素对黄绿绿僵菌Mf96菌株的分生孢子和菌丝生长没有影响。不同浓度黄绿绿僵菌(低、中、高)孢子悬乳剂分别与不同浓度阿维菌素(0、15、30、45和60μg·mL^(-1))复配处理后,Q型烟粉虱2龄若虫有不同僵虫率,其中以阿维菌素30μg·mL^(-1)与黄绿绿僵菌高浓度悬乳剂复配处理Q型烟粉虱2龄若虫产生的僵虫率最高,达86.8%。对照(悬乳剂基础配方)和单独喷施阿维菌素处理中未见到僵虫。田间喷施真菌孢子悬乳剂、药剂和菌药混剂后5 d和10 d,菌药混用的Q型烟粉虱若虫虫口减退率均最高,分别为53.6%和85.7%;5个随机抽查时间得到校正防效变化趋势与虫口减退率趋势一致,25 d菌药混用的校正防效在所有处理中最高,达88.9%;5个随机抽查时间得到的对照组虫口减退率均为负值。【结论】黄绿绿僵菌Mf96菌株与阿维菌素联合在实验室和田间防治Q型烟粉虱均具有协同增效作用。因此,利用黄绿绿僵菌Mf96分生孢子悬乳剂与低剂量1.8%阿维菌素WP联合防治Q型烟粉虱是一项新的有效措施。

Q型烟粉虱对不同烟草品种及其挥发物的行为反应

为明确烟草不同品种对Q型烟粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]抗性水平的差异,在(25±1)℃、RH=80%、L∥D=16h∥8h条件下,研究了Q型烟粉虱成虫对20个烟草品种的取食和产卵选择性。结果表明,接虫72h,‘YY203’和‘K326’两个烟草品种的成虫数和产卵量最少,平均每株有成虫分别为8.25、9.25头,卵分别为31.50、40.75粒,但两个品种间成虫数和产卵量差异均不显著;‘CF226’品种的成虫数和产卵量最多,平均每株有成虫41.25头,卵406.48粒。进一步利用Y形嗅觉仪,测定了Q型烟粉虱对3个品种(‘YY203’、‘K326’和‘CF226’)烟草叶片气味及其提取物的嗅觉行为反应,结果表明,‘CF226’叶片及相应的挥发物提取物对烟粉虱成虫均具有显著的引诱作用,而‘YY203’和‘K326’叶片和挥发物提取物的引诱作用均不明显;Q型烟粉虱成虫对烟草挥发物提取物的趋向性比单纯的寄主植物叶片的趋向性强,但总的反应趋势相似。‘YY203’和‘K326’两个品种烟草对Q型烟粉虱有明显抗性。

Q型烟粉虱对20个茄子品种的选择性

为明确茄子不同品种对Q型烟粉虱抗性水平的差异,在室内条件下即温度为(26±1)℃、相对湿度60%～80%、光周期L∥D=14h∥10h,研究了Q型烟粉虱对不同品种茄子的选择性及不同品种对其生长发育和存活率的影响。结果表明,茄子品种对Q型烟粉虱成虫选择性、产卵趋性及卵-成虫的发育历期、存活率影响显著。在供试的20个茄子品种中,Q型烟粉虱成虫的选择性和产卵趋性均以‘增丰巨茄’、‘引茄1号’、‘原种紫长茄’最强,‘淄博长茄’、‘海南野茄’、‘紫罐茄王’最弱。卵-成虫的发育历期以‘海南野茄’和‘阳春三月茄’上较长,显著长于‘紫红长茄’、‘快圆茄’、‘原种紫长茄’。卵-成虫存活率以‘海南野茄’、‘原种紫长茄’、‘紫罐茄王’较低,显著低于‘增丰巨茄’、‘三月茄’、‘引茄一号’、‘特早紫圆茄’。综合分析,从20个茄子品种中筛选出对Q型烟粉虱存在抗性差异的品种为:‘海南野茄’、‘淄博长茄’、‘紫罐茄王’、‘阳春三月茄’为抗性品种,其中‘海南野茄’抗性最强,‘增丰巨茄’、‘引茄一号’、‘原种紫长茄’、‘紫红长茄’、‘快圆茄’、‘三月茄’、‘特早紫圆茄’为敏感品种,其中‘增丰巨茄’敏感性最强。

Q型烟粉虱对20个烟草品种的选择性

为了明确不同烟草品种对Q型烟粉虱的抗性及其与叶背茸毛密度的相关性,研究了Q型烟粉虱对20个烟草品种的选择性及其生长发育和存活情况,并分析了烟草抗虫性与叶背茸毛密度的关系。结果表明,Q型烟粉虱成虫对烟草品种的选择性、产卵趋性及卵-成虫的存活率在不同烟草品种间差异显著。在20个供试烟草品种中,抗虫性较弱的品种有‘闽烟9号’、‘闽烟57号’;抗虫性较强的品种有‘云烟97’、‘V2’、‘云烟100’、‘长脖黄’,这4个品种在生产上可优先安排种植。烟草叶背茸毛密度与成虫量和着卵量均呈极显著正相关,即烟草叶背茸毛密度越高,烟草抗虫性越弱。因此,选育茸毛较少的烟草品种,可以提高烟草对Q型烟粉虱的抗性。

不同色板对Q型烟粉虱成虫的诱杀效果研究

在黄瓜大棚悬挂不同颜色的诱虫板,研究3种黄色和3种蓝色诱虫板不同朝向以及不同时段对烟粉虱成虫的诱杀效果。结果表明：与蓝色相比烟粉虱成虫对黄色具有较强的趋性,其中深黄色的诱杀效果尤为突出;悬挂诱虫板东、西、南、北4个方向中,南向诱虫数量最多;全天诱集烟粉虱成虫数量显示7：00~17：00诱集数量明显高于17：00~7：00。

6种杀虫剂对Q型烟粉虱的田间防治效果及抗性测定

本文测试了6种常用杀虫剂对黄瓜上Q型烟粉虱的田间防治效果，并进行室内毒力测定，以确定Q型烟粉虱对不同药剂的抗性。结果表明，施药后第3天，阿维菌素防治效果达78．8％，其次为苦参·内酯，防效达65．1％，其他药剂防效低于45％；施药7d后，6种供试杀虫剂防效均下降到45％以下，且药剂间的差异不显著。毒力测定显示，Q型烟粉虱对6种常用杀虫剂均产生不同程度的抗性，且抗性水平高于B型。其中，Q型对高效氯氰菊酯抗性（抗性倍数47．69）显著高于B型（抗性倍数7．19）；对阿维菌素抗性则相对较低，抗性指数仅为4．40；对苦参碱、啶虫脒和吡虫啉的抗性居中（抗性倍数4．57～9．44）。

Q型烟粉虱对不同寄主植物的选择性

【目的】明确Q型烟粉虱(Bemisia tabaci biotype Q)对不同寄主植物的选择性,探索有效的“推—拉”防治措施,为有效防控烟粉虱提供科学依据。【方法】采用室内Y型嗅觉仪和田间寄主选择性试验,测试Q型烟粉虱对5科16种寄主植物的嗜食性。【结果】Q型烟粉虱对十字花科芥蓝、白菜、包心菜和油菜的选择性差异不显著(P>0.05,下同),其中对芥蓝的选择性略强于对包心菜、白菜和油菜的选择性;对锦葵科棉花和扶桑的选择性差异不显著,其中对棉花的选择性略强于对扶桑的选择性;对豆科四季豆和荷兰豆的选择性差异不显著,其中对四季豆的选择性略强于对荷兰豆的选择性;在4种茄科植物番茄、辣椒、茄子和烟草中,Q型烟粉虱最喜好番茄,其次为茄子和辣椒,对烟草的嗜食性最低,且显著低于对番茄的嗜食性(P<0.05,下同);在4种葫芦科植物白瓜、冬瓜、青瓜和节瓜中,Q型烟粉虱偏嗜青瓜,其次为冬瓜和白瓜,对节瓜的嗜食性最低,且显著低于对青瓜的嗜食性。室内选择性试验结果显示,在供试的各科代表植物中,Q型烟粉虱嗜食性排序为青瓜>四季豆>番茄>芥蓝>棉花。田间选性试验结果与室内Y型嗅觉仪试验结果一致。【结论】青瓜可作为引诱植物种植在主栽作物周边,以便于集中杀灭烟粉虱,减少Q型烟粉虱对主栽作物的危害。

新型双向传导杀虫剂—螺虫乙酯对Q型烟粉虱的防治效果

为了筛选出防治Q型烟粉虱的有效药剂,研究了22.4%螺虫乙酯悬浮剂不同浓度、不同施药时间对烟粉虱卵、若虫的防治效果。螺虫乙酯和对照药阿维菌素均对Q型烟粉虱卵无效,螺虫乙酯对若虫具有非常高的杀虫活性,无论在卵期施药、若虫低龄期施药还是高龄期施药,防效均达95%以上,和对照药阿维菌素的防效无显著性差异。施药后20d接虫,防效大幅降低到21.6%以下,施药30d后接虫对若虫无效。根据烟粉虱的发育历期推算,表明螺虫乙酯持效期可达30d。

Q型烟粉虱化学感受蛋白基因BtabCSP1的克隆与分析

【目的】克隆Q型烟粉虱(Bemisia tabaci)化学感受蛋白基因,分析其序列特征和表达特性,为深入研究该类基因功能奠定基础。【方法】根据桃蚜化学感受蛋白OS-D2a(ABM5558)的氨基酸序列,借助生物信息学搜索烟粉虱EST序列拼接了1个烟粉虱化学感受蛋白基因(BtabCSP1),以烟粉虱mRNA为模板,采用RT-PCR扩增克隆烟粉虱化学感受蛋白cDNA。采用半定量RT-PCR对不同发育阶段的烟粉虱样品中BtabCSP1的表达模式进行研究。【结果】BtabCSP1完整阅读框全长为2 626 bp,包含2个外显子和1个内含子,编码131个氨基酸残基,其中含有1个CX6CX18CX2结构域,为化学感受蛋白的典型特征。BtabCSP1在供试样品中均有表达,并且在2龄、3龄和伪蛹阶段表达量更高。聚类分析结果表明,烟粉虱与果蝇、桃蚜等物种遗传关系较远,化学感受蛋白基因在物种进化过程中较为活跃。【结论】从Q型烟粉虱若虫中克隆了1个化学感受蛋白基因BtabCSP1,该基因在烟粉虱不同发育阶段中均能表达,推测其对烟粉虱的生长发育具有重要的调控作用。

溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱不同虫态的毒力研究

系统测定了新型双向传导高效杀虫剂溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱卵、若虫和成虫不同虫态的毒力.结果发现,溴氰虫酰胺对烟粉虱卵、若虫具有极高的毒力.用浸茎系统测定法测定其对B隐种和Q隐种烟粉虱不同虫态的LC50值,对0～1日龄卵分别为0.008 99、0.924mg/L,对1～4龄若虫分别为0.003 36、0.062 7mg/L,对1日龄成虫分别为6.23、93.gmg/L.对溴氰虫酰胺的敏感性,以3龄若虫最高,其次是2龄、1龄和4龄若虫,B隐种烟粉虱的敏感性更高.用着卵叶片浸渍法和浸茎系统测定法证明该杀虫剂具有很强的内吸杀卵作用,同时发现该药剂有一定的触杀杀卵活性.由于该杀虫剂对烟粉虱卵和若虫的高毒力和极强的双向内吸传导性能,推测其将成为未来一段时间内防治田间烟粉虱以及其他刺吸式口器害虫的重要药剂.

寄主植物对Q型烟粉虱生长发育、海藻糖含量及2种酶活性的影响

以番茄、黄瓜、棉花及苘麻为供试寄主,测定了取食这4种寄主后的Q型烟粉虱的体型、发育历期、存活率等生物学参数与海藻糖含量及2种酶活性。结果表明:Q型烟粉虱若虫在番茄和黄瓜上的体型大于棉花和苘麻上的;在番茄上的若虫历期最短(17.01 d),其余依次为黄瓜(18.25 d)、苘麻(20.31 d)、棉花(20.57 d);Q型烟粉虱在番茄、黄瓜、棉花及苘麻上存活率分别为63.71%、61.33%、53.77%和51.76%;与棉花和苘麻相比,番茄和黄瓜明显有利于Q型烟粉虱的种群繁殖,在番茄、黄瓜、棉花及苘麻上的成虫寿命和单雌产卵量分别为24.55 d和268.20粒、24.65 d和202.65粒、23.30 d和173.45粒、17.10 d和146.70粒;以取食番茄的Q型烟粉虱海藻糖含量最高(1头9.38μg),取食棉花的最低(1头7.15μg),但海藻糖酶活性和海藻糖含量并未呈正相关关系;取食番茄的Q型烟粉虱碱性磷酸酶活性也最高[58.57 OD/(min.ml)]。总之,番茄是Q型烟粉虱最嗜好寄主。

入侵B型与Q型烟粉虱的发生及防治对策

[目的]为控制B型和Q型烟粉虱的危害提供依据。[方法]以烟粉虱为研究对象,阐述了近年来入侵我国的B型和Q型烟粉虱的危害、生物型鉴定等方面的研究,并提出了防治对策。[结果]B型烟粉虱可为害寄主植物超过500种,包括多种蔬菜、花卉和大田作物,这些作物也是重要的病毒传播媒介。在云南、浙江、北京等地区已有Q型烟粉虱存在的报道,其在浙江省曾大量发生危害。不同生物型烟粉虱很难根据形态特征来区分,分子标记能有效地区分。烟粉虱成虫和若虫常群集在叶片背面,能分泌大量的蜜露,污染叶片和果实,诱发病害发生。烟粉虱要采取多种措施防治。[结论]应重视B型和Q型烟粉虱的传播与危害,采取综合防治措施。

球孢白僵菌Bb84对Q型烟粉虱的时间-剂量-死亡率模型分析

为获得对Q型烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）具有高毒力的杀虫真菌菌株并将其应用于生产,采用喷雾法测定了5个球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株对烟粉虱若虫的毒力,并运用时间-剂量-死亡率模型分析了B.bassiana 84（Bb84）菌株对烟粉虱若虫的时间效应和剂量效应。结果表明：在5个供试菌株中,Bb84菌株对烟粉虱3龄若虫的致死速度快、致死率最高,逐日死亡率随着Bb84菌株孢子浓度的增加而上升,且其对2、4龄烟粉虱若虫也有较高的毒力。用时间-剂量-死亡率模型分析其剂量效应与时间效应,结果表明：随着Bb84菌株接种时间的延长,相应的致死中浓度（LC50）值随之降低,剂量效应逐渐增强;当Bb84菌株处理浓度为1.0×10^7、1.0×10^8和1.0×10^9孢子/m L时,其对烟粉虱3龄若虫的致死中时间（LT50）值分别为5.44、4.61和4.05 d,即LT50值随菌株孢子浓度的增加而减小,时间效应增强。因此,在实际生产中,当球孢白僵菌Bb84菌株的浓度高于1.0×10^8孢子/m L时,对烟粉虱3龄若虫的防治效果较好。

Q型烟粉虱东地中海种群遗传多样性的mtCOI与SSR分析

前期研究表明入侵我国山东的Q型烟粉虱Bemisia tabaci(Genn.)种群来源于西地中海地区而非来源于东地中海地区。为了揭示Q型烟粉虱的入侵遗传机制,本研究进一步利用线粒体COI(mtCOI)基因与6个具有多态性的微卫星位点(SSR)分析了东地中海Q型烟粉虱(Q1支系与Q2支系)种群的遗传多样性,并与西地中海种群遗传多样性的前期研究结果进行了比较分析。基于mtCOI基因与微卫星标记分析结果表明,东地中海种群与西地中海种群一样也具有较高的遗传多样性,然而两个地区种群存在着遗传异质性。不同入侵性种群遗传结构的比较研究将为进一步解析外来种群的入侵生理生态机制奠定基础。