寄主植物对B型烟粉虱(Bemisia tabaci)几种主要解毒酶活性的影响

研究测定了棉花、一品红、茄子和番茄4个B型烟粉虱(Bemisia tabaci)种群岐睳A羧酸酯酶、猹睳A羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性.结果表明:岐睳A羧酸酯酶活性与猹睳A羧酸酯酶活性比值均大于1,说明B型烟粉虱水解岐睳A的能力高于对猹睳A的水解能力;B型烟粉虱不同寄主种群岐睳A羧酸酯酶、猹睳A羧酸酯酶活性个体分布频率均存在一定差异.B型烟粉虱番茄种群羧酸酯酶活性最高(93.06 mOD/(mg protein·min)),是棉花种群的1.49倍.B型烟粉虱茄子种群乙酰胆碱酯酶活性明显高于其他寄主种群,达极显著差异水平(p＜0.01);茄子种群乙酰胆碱酯酶活性分布频率在＞4U/mg protein区间段的分布高达85%,与其他3个寄主种群分布明显不同.B型烟粉虱茄子种群谷胱甘肽S-转移酶活性最高,与其他3个寄主种群间的差异达极显著水平(p＜0.01).上述结果表明,B型烟粉虱主要解毒酶活性在不同的寄主植物上具有一定的生理可塑性.研究有利于揭示该害虫寄主范围广和寄主适应性强的生理生态学基础.     

不同品种黄瓜对B型烟粉虱羧酸酯酶活性的影响

采用酶标仪动力学法,比较研究了3个黄瓜品种对B型烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)羧酸酯酶比活力的影响。结果表明,不同品种黄瓜对B型烟粉虱羧酸酯酶活性具有明显的影响:取食四季秋瓜和22-94RZ的B型烟粉虱羧酸酯酶活性均较高,其比活力最低值分别为对照的1.07倍和1.27倍;取食Deltastar RZ的为最低,其羧酸酯酶比活力最低值仅为对照的0.56倍。取食不同品种黄瓜不同时间,B型烟粉虱羧酸酯酶比活力动态变化趋势不同:取食四季秋瓜、22-94RZ的B型烟粉虱,其羧酸酯酶比活力始终保持被激活状态;取食Deltastar RZ后则处于被抑制状态,但72h后恢复至起始水平,说明B型烟粉虱在Deltastar RZ上具有较强的恢复能力,适应性较好。研究表明羧酸酯酶在B型烟粉虱选择适应寄主过程中应该起着重要作用。     

烟粉虱对寄主植物的适应性

就寄主植物营养对烟粉虱的影响,以及烟粉虱在遭受寄主植物营养胁迫和植物次生代谢物质刺激时的生理适应机制进行了综述.寄主植物体内的氮营养物质对烟粉虱有显著的影响,烟粉虱也可以通过多种方式来适应寄主植物体内氮营养物质的变化.当植物体内氮营养不足时,烟粉虱通过利用体内的共生菌、改变代谢方式、诱导寄主植物改变同化产物形成方向等方式来确保生长发育所必须的氮营养物质.烟粉虱还通过体内乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶来适应植物次生代谢物质的改变.另外,我们还对烟粉虱具有较强暴发潜能的生理机制进行了分析.     

番茄褪绿病毒对Q型烟粉虱重要生物学参数及保护酶和解毒酶活力的影响

为明确番茄褪绿病毒(ToCV)对其传毒介体烟粉虱Bemisia tabaci主要生物学特性的影响,本文研究了携带ToCV的Q型烟粉虱在非病毒寄主植物棉花Gossypium spp上的生物学指标,并测定了带毒和无毒烟粉虱主要保护酶和解毒酶活性.结果 表明,在棉花植株上,带毒烟粉虱在发育历期、产卵量、成虫寿命方面与无毒烟粉虱无显著差异,但雌虫体长明显短于无毒烟粉虱.相对于无毒烟粉虱,带毒烟粉虱体内过氧化氢酶(catalase,CAT)活性明显提高,是无毒烟粉虱的3.36倍(P ＜0.001),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性无显著差异.解毒酶中,带毒烟粉虱羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)活性明显下降,是无毒烟粉虱活性的54％,谷胱甘肽S转移酶(glutathione-s-transferase,GST)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholin esterase,ACHE)活性无显著差异.     

烟粉虱体内几种抗性酶对寄主转换的响应

将烟粉虱分别从嗜性较强的番茄植株上转移到嗜性相对较弱的国抗22(GK22)棉花、泗棉3号(S3)棉花和辣椒植株上,以及从嗜性较弱的辣椒植株上转移到嗜性相对较强的番茄、GK22棉花和S3棉花植株上,观察寄主转移后F1代、F2代和F3代烟粉虱体内α-NA羧酸酯酶、谷胱甘肽-s-转移酶和多功能氧化酶活性的变化,再将F4代烟粉虱转移到原寄主,同样观察这3种抗性酶的变化。结果表明,不同嗜性的寄主上烟粉虱体内3种酶活性的强弱与烟粉虱对这种寄主的嗜性相关,在嗜性较强的寄主上,3种酶的活性相对较低。烟粉虱从嗜性较强的寄主转移到嗜性相对较弱的寄主后,成虫体内α-NA羧酸酯酶、谷胱甘肽-s-转移酶和多功能氧化酶的活性显著上升,从嗜性较弱的寄主转移到嗜性较强的寄主后,羧酸酯酶和谷胱甘肽-s-转移酶的活性下降。在寄主转移过程中,烟粉虱体内的α-NA羧酸酯酶和谷胱甘肽-s-转移酶活性一般在F2代基本稳定,而多功能氧化酶在F1代就能迅速稳定。烟粉虱从过渡寄主再转移到原寄主的过程中,其3种酶的变化规律与上述寄主基本一致。结果提示,在烟粉虱寄主转换过程中,多功能氧化酶具有快速响应特性和较强的稳定性,而α-NA羧酸酯酶和谷胱甘肽-s-转移酶活性的变化与烟粉虱对寄主的适应度变化基本一致。     

烟粉虱体内营养物质对寄主植物多代诱导的响应

比较同一遗传背景的B型烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius种群成虫在甘蓝、黄瓜和一品红上的适合度差异,测定3种寄主植物主要营养差异,并分析饲养不同时间后成虫体内的蛋白质、氨基酸和游离脂肪酸含量的多代变化规律。结果发现,B型烟粉虱成虫在黄瓜上的相对适合度最高,其次是甘蓝,在一品红上适合度最低,这可能与黄瓜叶片的总氮含量高和总糖含量低有关。饲养时间对烟粉虱体内主要营养物质含量没有显著影响,但寄主植物对烟粉虱成虫体内主要营养物质含量影响显著。在黄瓜上饲养烟粉虱成虫体内蛋白质含量都显著高于一品红和甘蓝上烟粉虱成虫的蛋白质含量,在黄瓜上饲养烟粉虱成虫总氨基酸含量都显著低于一品红和甘蓝上烟粉虱成虫的总氨基酸含量。相反,在3种寄主上饲养烟粉虱成虫游离脂肪酸含量都无显著差异。可见,寄主植物对B型烟粉虱体内主要营养物质组成影响显著,但饲养时间对B型烟粉虱体内主要营养物质组成影响较小。     

B型烟粉虱的入侵机理与控制基础——国家重点基础研究发展计划“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”进展

针对B型烟粉虱入侵后的暴发性及生态系统的可侵入性,开展了B型烟粉虱的入侵机制、成灾机理和控制基础研究.结果显示,目前我国至少存在6种生物型（B,Q,ZHJ-1,ZHJ-2,ZHJ-3,FJ-1）,其中B型烟粉虱在我国大部分地区、Q型烟粉虱在我国长江流域已成为优势种群,给蔬菜、花卉和棉花生产造成严重危害.寄主植物、地理环境及杀虫剂可诱导B型烟粉虱产生遗传分化,使其种群遗传结构发生快速演变;黄瓜和南瓜可诱导羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽S-移酶（GSTs）活性升高,增强B型烟粉虱抗药性;植物次生物可诱导B型烟粉虱解毒酶活性升高.B型烟粉虱所具有的较强的高温胁迫适应能力和热激蛋白基因的表达与响应密切相关.B型烟粉虱可取代土著烟粉虱,B型烟粉虱与土著烟粉虱间的非对称交配干扰及其与植物双生病毒间的互利共生加剧了B型烟粉虱的入侵;特定条件下B型烟粉虱可取代温室粉虱,较强的逆境适应能力、较快的种群增长力可能是B型烟粉虱取代温室粉虱的主要机制;较强的对寄主转换的适应能力与B型烟粉虱寄主谱扩张有关.土著天敌对B型烟粉虱具有较强的控制潜能;B型烟粉虱3,4龄若虫及蜜露可诱导丽蚜小蜂产生强烈的搜索行为,若虫利它素在丽蚜小蜂寄主搜索和定位中具有重要作用.研究结果为阐明B型烟粉虱入侵种群在我国的遗传分化与快速演变机制和分子生态适应机制、探明种群形成与扩张过程中生态对策的调整及其效应提供了理论依据,为B型烟粉虱的生物生态控制途径和持续治理策略提供了保障。     

寄主植物转换对B型烟粉虱和温室粉虱淀粉酶及蛋白酶活性的影响

B型烟粉虱(Bemisia tabaci)和温室粉虱(Trialeurodes vaporariorum)在华北地区常混合发生, 为了揭示寄主植物在两种粉虱生态位竞争中的作用, 以番茄饲养的B型烟粉虱与温室粉虱为实验种群, 研究了转换取食棉花、甘蓝及玉米后, 其体内淀粉酶及蛋白酶的变化。结果表明, 无论在饲养寄主上还是转换植物上, B型烟粉虱淀粉酶活性较温室粉虱高1.49–1.66倍, 改变植物种类对两种粉虱淀粉酶活性的影响不大。植物种类的改变对B型烟粉虱的蛋白酶活性没有显著影响, 而温室粉虱却受到明显抑制, 由番茄转换到甘蓝、棉花及玉米上, 温室粉虱蛋白酶活性下降了29.9–42.7%; 转换到甘蓝或棉花上, B型烟粉虱蛋白酶活性分别较温室粉虱高1.30倍和1.21倍, 而在玉米上两种粉虱间没有明显差异。B型烟粉虱在嗜食寄主甘蓝或非寄主玉米上取食, 其淀粉酶活性的动态变化趋势为激活—抑制型或抑制—激活型, 而温室粉虱激活—抑制不明显; 在B型烟粉虱嗜食、温室粉虱亦可利用的棉花上, 两种粉虱淀粉酶活性的动态趋势相仿。转换的植物种类不同, 两种粉虱蛋白酶活性的变化趋势各异; 在B型烟粉虱嗜食的甘蓝和棉花上, 其蛋白酶活性的动态趋势为激活—抑制型; 在非寄主玉米上虽亦为激活—抑制型, 但激活需时长且较为平缓; 而温室粉虱无论转换为寄主还是非寄主植物, 其蛋白酶活性的变化趋势均相仿且较为平缓。以上结果表明B型烟粉虱应对植物种类转换的能力较温室粉虱强。     

烟粉虱内共生菌16S rDNA的变异与系统发生

对 5年连续饲养在不同种寄主植物上的B型烟粉虱北京种群的内共生菌 1 6SrDNA基因进行了PCR扩增和测序。结合已知序列 ,构建了不同寄主植物烟粉虱初生内共生菌约 1 0 0 0bp的 1 6SrDNA及次生内共生菌约1 2 5 0bp的 1 6SrDNA的分子系统树。结果表明 ,中国北京不同寄主植物的B型烟粉虱内共生菌及世界其它地区烟粉虱内共生菌可能是同一种的不同生态型 ,内共生菌在其宿主分化后进行了选择 ,之后与其宿主长期共同进化、共同适应 ,为宿主对不同生境的适应提供了一定的基础     

B型烟粉虱不同寄主种群伪蛹形态的可塑性比较

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种包含多个生物型的复合种,其中B型烟粉虱是一个入侵能力较强的生物型。对在不同寄主植物上B型烟粉虱入侵种群伪蛹形态系统量化研究结果表明:B型烟粉虱伪蛹蛹壳规则比例、蛹壳背部大刚毛数量、蛹壳整体的长度和宽度、前缘蜡饰的宽度、后缘蜡饰的宽度、皿形孔盖瓣的长度和宽度以及舌状突的长度等许多性状在不同寄主植物上具有不同程度的形态可塑性,而且这种可塑性与寄主植物叶背特征具有密切的相关性。最后,探讨B型烟粉虱伪蛹形态可塑性在该害虫成功入侵过程中的作用以及研究意义。     

寄主挥发物、叶色在B型烟粉虱寄主选择中的作用

在室温条件下,研究B型烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)对不同寄主植物和颜色的行为趋性。笼罩实验的结果显示,烟粉虱雌虫对共存的5种寄主植物偏好存在显著差异,总体上表现为对番茄的趋性最强(35·0%),甘蓝次之(27·7%),烟草和棉花再次之,辣椒最低(7·1%);且随着时间的延长,烟粉虱数量在番茄上逐渐增加,在甘蓝上呈下降趋势,在烟草、棉花和辣椒上变动幅度不大,但数量总体上仍是番茄(48·8%)>甘蓝(18·4%)>烟草、棉花>辣椒(3·4%)。但烟粉虱在不同寄主植物上的产卵量则表现为:甘蓝>番茄>棉花、烟草>辣椒;其中甘蓝和番茄上卵量分别占总卵量的56·8%和28·2%;而烟草、棉花和辣椒上的卵量均不到总卵量的6·0%。"Y"型嗅觉仪进一步测定表明:寄主植物番茄和甘蓝气味对烟粉虱具有显著引诱作用,且表现为番茄>甘蓝,辣椒不具引诱作用;烟粉虱对3种植物(番茄、甘蓝、辣椒)的叶片颜色均有显著趋性,选择率在75%左右,但在三者之间的趋性差异不明显;烟粉虱雌虫对黄色和绿色均具有显著趋性,且对黄色的趋性显著大于对绿色的趋性,但对红色无趋性。综合分析表明,在对寄主定向和定位过程中,B型烟粉虱的视觉和嗅觉均起作用,但在对同种颜色(绿色)的寄主进行选择和定位的过程中,嗅觉起主要作用,而对不同种颜色(红、黄、绿)的选择和定位时,其视觉起决定作用。     

线虫诱导番茄抗性对烟粉虱发育及存活的影响

有害生物为害植物后可以诱导后者产生防御抗性,进而对同株植物上其它生物产生一定的负面影响。本文以蔬菜生产中的两大重要有害生物——南方根结线Meloidogyne incognita和烟粉虱Bemisia tabaci为研究对象,在实验室内, 利用不同浓度（200头/株、500头/株、1000头/株）的南方根结线虫侵染番茄,分别在侵染后的第3、7、11 d接种烟粉虱,研究南方根结线虫为害番茄后诱导的植物抗性对叶部害虫烟粉虱生长发育及存活等特性的影响。结果表明,受三种浓度的南方根结线虫危害3 d、7 d和11 d后的番茄植株上,与对照植株上相比烟粉虱卵至成虫的发育明显延长;当500头/株和1000头/株浓度南方根结线虫危害3 d 和7 d 后,该番茄植株上烟粉虱的发育历期与对照相比差异达到显著水平,而在南方根结线虫危害11 d的番茄上,尽管烟粉虱发育历期也随接种南方根结线虫浓度的增加而延长,但处理组与对照组之间的发育历期均无显著差异。在南方根结线虫危害3 d、7 d后的番茄上接种烟粉虱,后者卵-成虫的存活率较对照组番茄上明显下降,且差异达到显著水平,而南方根结线虫不同为害时间、不同为害浓度的处理之间对烟粉虱存活率的影响差异并不显著。研究表明,当南方根结线虫与烟粉虱分别在根部和叶部为害同一株植物时,前者通过植物对后者的影响是负面的,二者之间的互作关系应属于拮抗类型。     

烟粉虱(Bemisia tabaci)的寄主选择性

通过田间系统调查、实验室嗅觉测定、笼内和培养皿内自由扩散观察,对烟粉虱的寄主选择性进行了研究.结果表明,在田间,烟粉虱对不同的寄主植物存在明显的寄主选择性,其中对茄子、花椰菜、黄瓜等植物具有较强的嗜性,而对蕹菜、芹菜、苋菜等植物的嗜性较差;烟粉虱对同一植物的不同品种也有明显的选择性.烟粉虱对寄主植物颜色有明显的选择性,选择结果与烟粉虱对这些寄主的嗜性趋势基本一致.烟粉虱对单株寄主植物的嗅觉反应不敏感,但对植物叶片的乙醇抽提物有明显的嗅觉反应,并表现出较强的寄主选择性.在养虫笼内,烟粉虱从虫源皿向寄主植物自由扩散的过程中,在不同寄主植物和同一植物的不同品种上着落的成虫数量不同,并且在一定的时间范围内,着落在寄主叶片上的虫量还会不断的发生变化.     

辣椒碱对烟粉虱体内羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响

【背景】烟粉虱作为世界性的多食性害虫,对我国农业生产造成了严重危害。已有研究表明,许多植物的次级代谢产物能够对烟粉虱解毒酶和靶标酶活性产生影响。【方法】采用常规生化方法研究了辣椒碱对烟粉虱体内羧酸酯酶（CarE）、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和乙酰胆碱酯酶（AChE）活性的影响。【结果】与对照相比,500mg·L^-1辣椒碱处理烟粉虱成虫后6h,CarE活性被激活,其他时段被抑制;1000mg·L^-1辣椒碱处理后6、12、48h,CarE活性受到抑制,其他时段被激活;2000mg·L^-1辣椒碱处理后6h,CarE活性受到抑制,其他时段被激活;d000mg·L^-1辣椒碱处理后3、12h,CarE活性受到抑制,其他时段被激活;8000mg·L^-1辣椒碱处理后1h,CarE活性被激活,其他时段受到抑制。辣椒碱对烟粉虱体内GSTs活性的诱导存在剂量和时间效应,8000mg·L^-1辣椒碱处理烟粉虱成虫后24和48h,GSTs活性受到明显抑制,其余各处理在任何时段GSTs活性均被激活而高于对照。辣椒碱各浓度处理对烟粉虱体内AChE活性的诱导存在时间效应,各处理均在处理后48h对AChE活性产生了抑制作用。【结论与意义】辣椒碱对烟粉虱体内的解毒酶CarE和GSTs、靶标酶AChE活性具有明显影响,且存在剂量或时间效应,这可为辣椒碱在生物农药领域的应用提供理论依据。     

槲皮素对B型烟粉虱羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

采用人工饲料添加法,研究植物防御性次生物质槲皮素对B型烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)成虫主要解毒酶系羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)影响的剂量效应和时间效应。用低剂量槲皮素(0.01%,wv)处理B型烟粉虱成虫24h后,其羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)比活力分别为51.09mOD(min·头)和2.249OD(mgpro.min),是对照的1.233倍和2.20倍;而高剂量的槲皮素对2种解毒酶没有诱导增加作用,甚至还有抑制作用。低剂量的槲皮素短时间处理烟粉虱后,可诱导2种酶活性增加,谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)在0.005%的槲皮素处理30min后,比活力值达到8.454OD(mgpro·min),为对照的8.30倍。     

烟粉虱对四种蔬菜寄主的选择性

为探讨利用趋避作用防治烟粉虱的可能性,进行了3方面试验：1）烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) 对黄瓜、花椰菜、油菜和莴苣等4种蔬菜的寄主选择性; 2）互喷烟粉虱不同嗜好的寄主植物汁液对其寄主选择性的影响; 3）不同间作方式对黄瓜叶上烟粉虱成虫密度的影响。结果表明,烟粉虱对供试植物有明显的选择性,其嗜好程度为花椰菜>黄瓜>油菜>莴苣。喷施莴苣和花椰菜汁液对烟粉虱的寄主选择性均有显著影响,喷施莴苣原液后,花椰菜和黄瓜上的成虫数分别减少79.6%和87.4%,花椰菜上的着卵量减少84.3%;喷施花椰菜原液后,莴苣上的成虫数和着卵量分别增加82.4%和79.2%,表明不同蔬菜中的内含物是引起烟粉虱对寄主选择性的重要原因。在黄瓜中间作莴苣可使黄瓜叶上烟粉虱成虫数平均减少76.5%;间作花椰菜时,通过诱集作用,也可使黄瓜叶上的成虫数平均降低69.7%。这些结果为利用喷施蔬菜汁液和间作方式控制烟粉虱危害提供了理论依据。     

豇豆轻斑驳病毒CPMMV感染菜豆对B型烟粉虱寄主选择和生物学特性的影响

豇豆轻斑驳病毒（Cowpea mild mottle virus,CPMMV）的流行与其媒介昆虫烟粉虱Bemisia tabaci密切相关,但CPMMV感染寄主植物对B型烟粉虱寄主选择行为和生物学特性的影响尚不清楚。本研究探究了1）CPMMV感染菜豆Phaseolus vulgaris不同时间对B型烟粉虱寄主选择和产卵偏好性的影响;2）CPMMV感染菜豆对B型烟粉虱生物学特性的影响。结果发现：1）相较于健康菜豆,摩擦接种CPMMV后1周,B型烟粉虱却偏好在CPMMV感染的植株上停留和产卵;而摩擦接种后4周,B型烟粉虱却偏好在健康的植株上停留和产卵;2）无论是在摩擦接种后1周和4周的CPMMV感染植株上,B型烟粉虱在健康和CPMMV感染植株上的产卵量和存活率差异不明显。可见,CPMMV感染菜豆对于B型烟粉虱的寄主选择偏好性具有时间效应,而CPMMV感染菜豆对于B型烟粉虱的生物学特性没有显著影响。