烟粉虱对不同寄主植物的选择性和适应性测试

为了明确在田间烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)对不同寄主植物选择性和适应性,本实验在室内用Y型嗅觉仪测定了烟粉虱对13种寄主植物的选择性,随后对田间随机排列种植的这13种寄主植物依照测试结果由强到弱依次拔除(拔除次序为茄子、番茄、黄瓜、辣椒、棉花、茼麻、西葫芦、油菜、花菜、小青菜、莲花白、胡萝卜和苦瓜),每次拔除间隔时间为5 d,结果显示:田间第一次调查的结果与室内选择性测试结果一致;随着最适宜寄主的拔除,烟粉虱成虫数量在与其引诱力相近的一种或几种寄主上的略有增加,而其它植物上却没有大的变化,这表明随着最适宜寄主的拔除,烟粉虱成虫会重新分布,但趋向分布于引诱力相对较强的寄主植物;随着寄主植物的拔除,烟粉虱卵、若虫和蛹在引诱力较强的植株上均有所增加;但西葫芦拔除之后其余植株上烟粉虱卵、若虫和蛹的数量没有明显变化;小青菜拔除后,其余植株上烟粉虱卵、若虫和蛹的数量又有所增加。这表明随着最佳寄主的拔除,烟粉虱会趋向选择于引诱力相对较强的寄主植物产卵,当烟粉虱从嗜好性强的植物转移到嗜好性弱的植物时,产卵适应会滞后于取食适应。但整个实验过程中苦瓜上的烟粉虱上成虫、卵、若虫和蛹的数量均变化不大,苦瓜上的成虫应属偶然分布其上,烟粉虱成虫并不取食苦瓜,苦瓜对烟粉虱有趋避作用。本实验模拟田间种植模式,因此实验结果对田间种植具有指导意义。     

寄主植物对B型烟粉虱选择行为和生物学参数的影响

通过培养皿内自由扩散观察和生物学观察,对黄瓜、茄子、辣椒、棉花和甘薯上B型烟粉虱的寄主选择性和生物学参数进行了研究.结果表明：B型烟粉虱成虫向寄主植物叶片自由扩散的初始阶段（2 h）,各寄主植物叶片上虫量的差异不大,在随后的4～48 h内黄瓜叶片上的虫量不断增加,茄子、棉花和甘薯叶片上的虫量相对稳定,而辣椒叶片上的虫量却不断下降,说明B型烟粉虱对黄瓜的选择性最强、对辣椒的选择性最弱,且饥饿和吡虫啉预处理均不影响B型烟粉虱的寄主选择性;取食不同寄主植物烟粉虱成虫的蜜露分泌量差异显著,从高到低依次为黄瓜、甘薯、棉花、茄子、辣椒;黄瓜、茄子、甘薯、棉花上烟粉虱成虫的寿命显著长于辣椒,其平均单雌产卵量(分别为224.33粒、182.33粒、191.73粒和172.60粒)也均显著高于辣椒(47.83粒);各寄主植物上烟粉虱卵的孵化率和发育历期差异均不显著;烟粉虱若虫在黄瓜、茄子、甘薯和棉花上的发育历期分别为10.60 d、11.96 d、11.11 d和13.20 d,死亡率分别为5.21%、27.78%、17.24%和37.11%,在辣椒上不能完成正常发育.     

寄主种类、距离和种群密度对烟粉虱扩散的影响

在笼罩条件下,分别以黄瓜、棉花、蕹菜为虫源寄主和诱集寄主,研究寄主植物、空间距离、虫源密度等因子对B型烟粉虱扩散的影响。结果发现,从虫源寄主上扩散的成虫量,与烟粉虱对诱集寄主和虫源寄主的嗜性差异程度有关,诱集寄主相对于虫源寄主的嗜性越强,扩散出来的成虫数量就越多,反之扩散的成虫数量就越少。成虫扩散量与诱集寄主的距离呈负相关,并且诱集寄主的嗜性越强,随着距离的增大,诱集量下降的速率越快。成虫扩散量与虫源种群密度呈正关,但非嗜好寄主上的虫口承载量相对较低,在虫口密度相对较高时,非嗜好寄主上烟粉虱向外扩散的相对量更大。烟粉虱的扩散量与寄主营养状况呈负相关,寄主营养胁迫时,非嗜好寄主上可以获得相对更高的诱集量。     

B型烟粉虱对寄主转换的适应性

将B型烟粉虱分别从嗜性较强的番茄上转移到嗜性相对较弱的国抗22棉花、泗棉3号棉花和辣椒上, 以及从嗜性较弱的辣椒上转移到嗜性相对较强的番茄、国抗22棉花和泗棉3号棉花上, 观察寄主转移后的F₁代、F₂代、F₃代烟粉虱产卵效应和寄主适应度的变化;将F₄代烟粉虱再转移到原寄主, 观察烟粉虱产卵效应和寄主适应度的恢复情况。结果表明, 烟粉虱在不同嗜性寄主上的产卵效应存在明显的差异。在不同嗜性的寄主之间转移, 烟粉虱的寄主适应度变化趋势不同, 从嗜性较强的寄主转移到嗜好性相对较弱的寄主上, 烟粉虱的寄主适应度迅速下降;从嗜性较弱的寄主向嗜性较强的寄主转移后, 烟粉虱的适应度则会迅速提高。烟粉虱对新寄主的适应速度与其对原寄主和新寄主之间的嗜性差异程度有关, 但一般经过1-2个世代后, 产卵效应会逐渐恢复到烟粉虱在该寄主上的正常水平。从过渡寄主转移到原寄主, 烟粉虱的寄主适应度变化符合一般的寄主转移规律, 但嗜性相对较强的过渡寄主可以刺激烟粉虱提高寄主适应性。     

几种弱选择性寄主蔬菜对烟粉虱的驱避作用

【目的】烟粉虱是茄果类蔬菜上的重要害虫,已对常用的化学农药产生了较强的抗药性。目前,利用非嗜好植物对烟粉虱的驱避作用和嗜好植物的诱集作用控制烟粉虱则受到越来越多的关注。【方法】选择芹菜、韭菜、茼蒿、香菜、葱、蒜等6种烟粉虱弱选择性寄主蔬菜,测定烟粉虱对供试蔬菜的嗅觉和视觉反应。在此基础上,筛选出非嗜性相对更强的3种蔬菜进行田间烟粉虱驱虫性测定。【结果】在室内寄主选择性测定中,烟粉虱对供试6种蔬菜的选择性均较小,其中对芹菜的选择率最低,韭菜次之,其余4种蔬菜的选择率为茼蒿香菜葱蒜;采用嗅觉选择性测定的方法测定烟粉虱对供试蔬菜的相对选择性,发现烟粉虱对芹菜的选择率最低(13.0%),韭菜次之(25.5%),其余各蔬菜的选择率大小为茼蒿(47.8%)香菜(40.2%)葱(38.5%)蒜(37.0%);烟粉虱对6种供试蔬菜颜色的选择性也存在明显的差异,其中,烟粉虱对芹菜和韭菜的选择率相对较低。在室内筛选的基础上,选择芹菜、韭菜、葱等3种蔬菜在辣椒田里进行间作驱虫实验,发现芹菜对田间辣椒上烟粉虱的驱避效果最好,驱避率达90.6%,韭菜次之(86.5%),葱的驱避效果一般。【结论】芹菜和韭菜对烟粉虱的驱避效果较好,该结论为烟粉虱的绿色防控提供了理论依据和技术支持。     

番茄褪绿病毒对MED烟粉虱成虫在不同寄主植物上的寄主选择性和取食行为的影响

【目的】由粉虱传播的番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus, ToCV)具有较强的暴发性和流行性,目前该病毒现已蔓延至世界各地,可为害多种作物,对农林经济生产造成严重危害。病毒侵染会影响介体昆虫的寄主选择性和取食行为,从而影响病毒传播。本研究旨在明确ToCV对MED烟粉虱Bemisiatabaci在不同寄主上的寄主选择性及取食行为的影响。【方法】利用Y型嗅觉仪测定携带和未携带ToCV的MED烟粉虱雌成虫的寄主选择性,利用刺吸电位(electrical penetration graph, EPG)技术比较携带和未携带ToCV的烟粉虱雌成虫在健康的番茄、辣椒、棉花和豇豆4种寄主植株上的取食行为差异。【结果】未携带ToCV的MED型烟粉虱雌成虫对于4种寄主植物的选择偏好性排序为番茄、辣椒＞棉花＞豇豆;携带ToCV烟粉虱雌成虫对4种寄主植物的选择性偏好性降低,排序为番茄、辣椒、棉花＞豇豆。与未携带ToCV烟粉虱雌成虫相比,携带ToCV烟粉虱雌成虫取食4种植物所产生的刺探次数均显著增加,第1次到达韧皮部的时间有明显延后,取食总时间与韧皮部的取食时间明显减少。【结论】ToCV使烟粉虱对寄主的选择偏好性和取食行为发生显著改变,从而增加了病毒在寄主植物间传播的可能。     

烟粉虱对寄主的选择行为

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)成虫对寄主植物选择行为的实验结果表明,烟粉虱是通过植物广谱的绿色气体识别植物材料,并进一步受到绿色的诱导。通过烟粉虱在适宜与非适宜寄主植物上滞留时间的差异,可以看出烟粉虱是通过口针刺探的寄主评估过程逐渐实现寄主偏好性的,存在一个短的时滞。综合来看,烟粉虱的寄主选择是通过嗅觉、视觉和味觉共同参与的一个决策过程,以寄主植物的气味、颜色和质量为线索,逐步定位到适宜的寄主植物上,因此在寄主选择过程中存在很大的可塑性。     

辣椒叶片物理性状对烟粉虱寄主选择的影响

以10个不同抗性水平的辣椒品种为材料,通过笼内释放烟粉虱的方法,研究了不同辣椒品种对烟粉虱寄主选择的影响,同时通过对辣椒叶片茸毛密度、维管束埋深、叶片蜡质含量、叶片颜色等4个主要物理性状的分析,探讨了辣椒叶片物理性状对烟粉虱的抗选择性机制。结果表明:烟粉虱对不同品种辣椒的选择性存在明显的差异,不同品种辣椒叶片茸毛密度、维管束埋深、蜡质含量以及叶片颜色也存在明显的差异;烟粉虱在不同品种辣椒上落虫量与物理性状的相关性分析发现,叶片茸毛密度与烟粉虱成虫量存在显著正相关,维管束埋深和叶片颜色与烟粉虱成虫量存在显著负相关,而蜡质含量与烟粉虱成虫量没有显著的相关性;释放24 h后,叶片茸毛密度、维管束埋深和叶片颜色与烟粉虱虫量的回归方程分别为:Y=0.632x+13.493(r=0.953,P=0.000)、Y=-587.572x+449.035(r=0.660,P=0.038)、Y=-209.815 x+259.088(r=0.642,P=0.046);成虫量(Y)与叶片茸毛密度(X_1)、维管束埋深(X_2)、叶片颜色(X_4)的多元逐步回归方程为:Y=0.583X1+26.999 X2-56.126 X4+56.953,通径系数分别为P茸毛密度→Y=-0.879、P维管束埋深→Y=0.030、P叶片颜色→Y=-0.172;释放72 h时叶片颜色与烟粉虱成虫量没有明显的相关性。表明在烟粉虱寄主选择的前期,叶片颜色起最主要的作用,72 h时后叶片茸毛密度起最主要的作用;产卵选择与取食选择趋势基本一致。     

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。     

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。     

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。     

不同作物田烟粉虱发生的时空动态

2008～2009年连续2年系统调查了番茄、茄子、棉花、大豆、玉米等寄主植物上烟粉虱种群发生的时间与空间动态。结果表明：不同寄主植物上的烟粉虱成虫及其伪蛹数量有显著性差异,其密度大小依次为：茄子>棉花>番茄>大豆>玉米。其中,在玉米上除了发现极少量的成虫逗留外,没有发现烟粉虱的卵及若虫。在发生的时间序列上,烟粉虱成虫及伪蛹的数量呈现为先逐渐上升后又下降的变化过程,发生高峰期集中在8月5日到8月31日,9月初以后烟粉虱数量慢慢减少。在空间分布上,表现为烟粉虱成虫喜食寄主的上部叶片。统计分析显示,寄主对烟粉虱成虫和伪蛹的数量的影响极显著,而年份对其数量的影响没有显著差异。由此得出的烟粉虱发生和达到高峰的时间,可为烟粉虱预测预报和区域性综合治理提供重要理论依据。     

Response of the polyphagous whitefly Bemisia tabaci B-biotype (Hemiptera: Aleyrodidae) to crop diversification - influence of multiple sensory stimuli on activity and fecundity

A fundamental question concerning crop diversification is which mechanisms determine pest population size in polycultures compared to monocultures. It has been proposed that polyphagous insects experience a difficulty in decision-making when selecting food and oviposition sites in the presence of different host plants. This hypothesis was tested in the extremely polyphagous whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) B-biotype, where behaviour (movement) and fecundity of females were compared in choice and no-choice experiments in the laboratory. Two parallel tests, one on different crops, including cucumber, bean and tomato, and one on different tomato cultivars, were conducted using both a mixture of crops and of tomato cultivars, as opposed to the same crop or cultivar respectively. Bemisia tabaci showed a distinct behavioural preference for cucumber when exposed to different crops simultaneously suggesting that B. tabaci has no difficulty in choosing a host plant, i.e. in making a decision, when one of the plants offered in the choice test is a high-ranking host plant. Conversely, when only low-ranking hosts of similar, but not identical, signatures were present, female whiteflies appeared to have difficulty in making a decision, resulting in increased movement and reduced fecundity. This is consistent with both the hypothesis that polyphagous insects have a problem selecting a host plant when given multiple choices and with the hierarchy threshold model, under which egg loads are lessened between periods of searching for better host plants. The study illustrates how insect behaviour can be affected by inter-cropping not only with different crops, but also with different cultivars of the same crop, thus potentially providing a simple and efficient way of reducing whitefly population build-up.     

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。     

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。     

Biotype-dependent secondary symbiont communities in sympatric populations of Bemisia tabaci

The sweet potato whitefly, Bemisia tabaci, harbors Portiera aleyrodidarum, an obligatory symbiotic bacterium, as well as several secondary symbionts including Rickettsia, Hamiltonella, Wolbachia, Arsenophonus, Cardinium and Fritschea, the function of which is unknown. Bemisia tabaci is a species complex composed of numerous biotypes, which may differ from each other both genetically and biologically. Only the B and Q biotypes have been reported from Israel. Secondary symbiont infection frequencies of Israeli laboratory and field populations of B. tabaci from various host plants were determined by PCR, in order to test for correlation between bacterial composition to biotype and host plant. Hamiltonella was detected only in populations of the B biotype, while Wolbachia and Arsenophonus were found only in the Q biotype (33% and 87% infection, respectively). Rickettsia was abundant in both biotypes. Cardinium and Fritschea were not found in any of the populations. No differences in secondary symbionts were found among host plants within the B biotype; but within the Q biotype, all whiteflies collected from sage harboured both Rickettsia and Arsenophonus, an infection frequency which was significantly higher than those found in association with all other host plants. The association found between whitefly biotypes and secondary symbionts suggests a possible contribution of these bacteria to host characteristics such as insecticide resistance, host range, virus transmission and speciation.     

Preinfestations of tomato plants by whiteflies (Bemisia tabaci) or aphids (Macrosiphum euphorbiae) induce variable resistance or susceptibility responses

In addition to constitutive plant resistance against pests or pathogens, plants can activate protective mechanisms upon contact with an invader or a chemical elicitor. Studies on induced plant resistance to herbivores, especially piercing-sucking insects, are less abundant than those devoted to pathogens. Several experiments under controlled conditions have been conducted to demonstrate that infestations by Macrosiphum euphorbiae induce plant resistance to Bemisia tabaci in susceptible tomato plants. After three days of exposure to 20 apterous adult aphids, the plants acquired a transiently induced resistance to B. tabaci when aphid removal occurred one or 18 hours prior to B. tabaci infestation; the effect disappeared when four days passed between aphid and whitefly infestations. The resistance observed was both locally and systemically induced. Other assays were performed to evaluate the effect of preinfestation with ten adults of B. tabaci during 48 h on the tomato responses to two different clones (Sp and Nt) of M. euphorbiae. The numbers of nymph and adult aphids were counted after the same time interval as the pre-reproductive period and 20 (Sp clone) or 22 (Nt clone) days after adult aphid removal. The tomato responses induced by whitefly feeding depend on the aphid clone. For the Sp clone, the number of aphid nymphs ten days after adult removal was significantly higher on whitefly preinfested plants than on uninfested plants. However, no significant differences were observed when the aphid clone Nt was tested. The duration of plant response to a previous infestation by B. tabaci is apparently limited.