利用mtCOI PCR-RFLP技术鉴定中国境内九个烟粉虱隐种

烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)是一个物种复合体, 包括31个以上形态上无法区分的隐种, 其中少数隐种是世界性入侵害虫。目前, 在中国境内分布有2个入侵隐种和13个土著隐种。快速、 高效的鉴别方法对掌握烟粉虱田间发生规律及制定相关防控策略具有重要意义。然而到目前为止, 除了mtCOI基因测序比对外, 尚未有一种简便的方法可以有效地区分多个烟粉虱隐种。本研究采用mtCOI PCR-RFLP技术, 单独或组合使用TaqI, VspI, Van91I, NcoI和FokI这5种限制性内切酶, 酶切烟粉虱mtCOI的PCR扩增片段, 鉴别分布在中国境内的9个烟粉虱隐种。结果表明, 单独使用TaqI酶切, 可鉴别出MEAM1和China 1两个隐种, 使用TaqI+NcoI分步酶切可鉴定出MED和Asia 1两个隐种, 使用TaqI+Van91I分步酶切可鉴定出Asia II 3和Asia II 9两个隐种, 使用TaqI+VspI+FokI分步酶切可鉴定出Asia II 1, Asia II 6和Asia II 7 3个隐种。本研究为高效鉴别中国境内的多个烟粉虱隐种提供了方法。     

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。     

B和Q型烟粉虱种群竞争与抗药性的关系

在室内用棉花植株饲养情况下,对采自浙江杭州的烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)B型和Q型混合种群的生物型组成以及抗药性水平进行了多代的监测。在室内饲养的F0代,两种生物型比例相当;在F10代,Q型已经完全被B型所取代。与F0代相比,F10代烟粉虱种群对吡虫啉、阿维菌素和氟虫腈的抗性水平明显下降,而对α-氯氰聚酯的抗性保持稳定。该研究表明:在没有杀虫剂选择压力的室内条件下,B型比Q型更具生存优势。然而在烟碱类杀虫剂广泛使用的田间条件下,烟粉虱Q型因比B型对烟碱类杀虫剂具有更强的抗性而获得竞争优势。     

云南Q型烟粉虱种群的鉴定

利用mtDNACOⅠ基因片段作标记,对采自云南昆明一品红上的烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)种群生物型进行了鉴定。结果表明,该种群COⅠ基因片段(501bp)与摩洛哥Q型、西班牙Q型烟粉虱的相应碱基序列具有极高的同源性,与2种Q型烟粉虱的COⅠ基因仅分别相差3个和4个碱基,同源性分别达到994%和992%。序列分析表明我国云南昆明一品红上存在Q生物型烟粉虱     

微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群中的多态性分析

近年来烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)Q型入侵我国并在部分地区取代B型成为了烟粉虱优势生物型。外来物种的入侵过程及农药使用等因素可影响种群的遗传多样性水平及其遗传结构。本研究分析了4个微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群的多态信息含量(PIC),并在此基础上进行了遗传多样性分析。结果表明这些微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群中具有中度或高度多态性,说明微卫星位点能有效分析Q型入侵种群的遗传多态性。本研究为利用微卫星标记研究Q型入侵种群的遗传结构奠定了基础。     

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。     

烟粉虱Q与B隐种mtCOI基因的遗传变异及其对利用CAPS标记进行隐种鉴别的影响

【目的】为了评估VspI,StyI和StuI为基础的线粒体细胞色素氧化酶I基因（mtCOI）酶切扩增多态性序列（cleaved amplified polymorphic sequence, CAPS)标记方法鉴别烟粉虱Q与B隐种的有效性。【方法】本研究对国内外烟粉虱种群的mtCOI基因进行了测序并鉴定了其隐种;在对464个Q隐种、98个B隐种mtCOI序列分析的基础上,利用VspI,StyI和StuI对Q与B隐种分别进行了CAPS标记验证。检索并比对了GenBank中烟粉虱Q与B隐种mtCOI序列中VspI,StyI和Stu I酶切位点分布情况。【结果】对国内外烟粉虱种群研究发现,以Vsp I为基础的CAPS标记方法能够有效鉴别实验中的Q与B隐种;利用StuI或StyI的CAPS标记方法无法有效鉴别Q与B隐种。对GenBank中烟粉虱Q与B隐种mtCOI序列比对发现,利用VspI,StyI和StuI为基础的CAPS标记方法不能有效鉴别Q与B隐种。【结论】以VspI,StyI和StuI为基础的CAPS标记方法鉴别Q与B隐种方面均有一定的局限性。     

湖北省烟粉虱生物型鉴定

本研究利用mtDNA COI基因片段作标记,通过序列分析对湖北省烟粉虱Bemisa tabaci(Gennadius)生物型进行了鉴定。结果表明当阳、仙桃、天门、监利、宜昌和武汉6个地理种群烟粉虱的720bp COI基因序列的同源性高达100%,且该6个地理种群烟粉虱与USA-Q型烟粉虱、湖北Q型烟粉虱的同源性也高达100%。枣阳地区烟粉虱与Israel-B型烟粉虱、我国浙江B型烟粉虱、我国湖北B型烟粉虱的同源性为100%。由此可见当阳、仙桃、天门、监利、宜昌和武汉6个地区烟粉虱生物型属于Q型,仅枣阳地区烟粉虱属于B型。     

RAPD方法用于区分中国烟粉虱的生物型

应用RAPD－PCR技术研究了中国大陆10个烟粉虱种群的生物型情况,聚类分析表明,这10个种群中包含了3种生物型：烟粉虱B型,广西型（南宁南瓜寄主）和福建型（福州地瓜）。值得注意的是,在福建并存着两种烟粉虱生物型,即苷蓝上的B型烟粉虱和甘署上的福建福州型,研究表明烟粉虱B型已经传入中国,至少在北京,山东,新疆,福建,广东等地都有发生和分布,广西型和福建型是否中国的本地土种群还需进一步研究。     

B型烟粉虱与浙江非B型烟粉虱的竞争

为了了解近年来入侵中国的B型烟粉虱(Bemisiatabaci)取代本地非B型烟粉虱的潜能,在室内将一个B型与一个浙江非B型烟粉虱种群混合饲养在不同寄主植物上,跟踪观察混合种群中两个生物型个体数量相对比例的变化。结果表明,当两种生物型在棉花(Gossypiumhirsutum)上以相同初始数量共存竞争时,经过6代,非B型完全被B型替代;而在西葫芦(Cucurbitapepo)上以相同初始数量共存竞争时,只经过2代,非B型即完全被B型替代。在棉花上,即使以非B型占87%、B型占13%开始共存竞争,经过225d后,非B型也完全被B型替代。这说明B型烟粉虱具有在短期内竞争取代浙江非B型烟粉虱的能力。经分析,B型除了寄主范围比非B型的宽这一点对其竞争有利外,较强的内在竞争潜能也是其能成功入侵并替代本地非B型烟粉虱的一个重要原因。     

Utility of MtCOI polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism in differentiating between Q and B whitefly Bemisia tabaci biotypes

The invasive, insecticide-resistant, Q whitefly biotype, has gradually spread to other countries including the US via human-mediated movement of plant materials. We assessed the utility of the VspI -based mtCOI (mitochondrion cytochrome oxidase I) polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) technique as a rapid, cost-effective, and reliable alternative for differentiating the Q from the dominant B biotype in Arizona. Using the standard mtCOI gene sequencing and mtCOI PCR-RFLP techniques, we biotyped eight whitefly strains of five individuals each collected from poinsettia and cotton at different locations in Arizona. Complete concordance was observed between the two methods, with three strains being identified as the Q biotype and five samples as the B biotype. We also scanned the mtCOI gene sequences for VspI polymorphisms in the B and Q biotype whiteflies currently available in the GenBank database. This global screening revealed the existence of three and four VspI polymorphic types for the Q and B biotypes, respectively. Nevertheless, all three VspI polymorphic Q biotype whiteflies shared a common and unique VspI site that can be used to differentiate Q biotype from the four VspI polymorphic B biotype whiteflies identified. These results demonstrate that the VspI -based mtCOI gene PCR-RFLP provides a reliable diagnostic tool for differentiating the Q and B biotype whiteflies in the US and elsewhere.     

江苏地区烟粉虱发生危害及其生物型监测

【目的】随着Q型和B型烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)在全世界范围内的传播和入侵,两种入侵烟粉虱的发生危害和种群扩张越来越受到人们的关注。本文对2010—2013年江苏省内烟粉虱的发生危害程度及其生物型的分布进行了全面的调查研究。【方法】应用室内镜检鉴定烟粉虱的发生危害程度,同时结合mt COⅠ分子标记快速检测法鉴定烟粉虱的生物型。【结果】从时间来看,烟粉虱的发生危害程度在2011年最严重,而在2013年最低,呈"先上升后下降"的趋势。从不同地区来看,苏南和苏北地区呈现出"先上升后下降"的趋势,而苏中地区与之相反。从寄主来看,烟粉虱在茄子,黄瓜和南瓜上的发生危害程度最严重。【结论】烟粉虱在江苏省内的发生危害程度因时间,地区和寄主的不同而差异显著,这种差异与烟粉虱不同生物型之间的竞争取代没有直接联系。虽然Q型烟粉虱在江苏省内占据了优势地位,但是B型烟粉虱在苏南和苏北地区仍然占据了一定的比例,并且有逐步上升的趋势。     

江苏地区烟粉虱生物型演替研究初报

本文连续5年系统监测了江苏省13个地级市烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)生物型的发生分布状况,探讨了它们的迁移扩散和演替规律。利用RAPD分子标记和mtDNA COI基因序列进行烟粉虱生物型鉴定,结果表明:江苏地区发生的烟粉虱生物型为B型和Q型。自2005年到2009年,B型烟粉虱在苏南和苏北地区的发生分布频率逐年下降,在苏北地区的发生分布频率由52.58%下降为22.22%,在苏南由56.52%下降为9.37%;而Q型烟粉虱在苏南和苏北的发生分布频率逐年升高,在苏北由47.42%上升至77.78%,在苏南由43.48%上升为90.63%。B型烟粉虱的发生分布范围由全省逐渐向苏北地区缩小,而Q型烟粉虱的发生分布范围逐渐扩大遍及全省;此外,Q型烟粉虱在江苏是由苏中和苏南地区向苏北地区扩散,并逐步取代B型烟粉虱成为江苏地区农作物的主要害虫。     

Effects of host,temperature and relative humidity on competitive displacement of two invasive Bemisia tabaci biotypes [Q and B]

Abstract Bemisia tabaci shifted unexpectedly in China from a predominance of B biotype to Q biotype during 2005–2008. This observation stimulated an interest in investigating whether environmental factors, including host, temperature and relative humidity (RH) could possibly explain the observed shift in biotypes distribution. Results indicated that all three parameters examined influenced biotype survivability. The percentage of B biotype, when reared together on pepper plants with the Q biotype, decreased significantly from 66.7% in the founder population, to 13.6% and 3.7% in the first and second generations, respectively. When the B (founder at 66.7%) and Q (founder at 33.3%) biotypes were reared together on eggplant alone, or on pepper‐plus‐eggplant combination, the population size of the B biotype either remained constant, or increased somewhat in the first and second generations. On eggplant, the effects of RH and temperature on the competitiveness between the Q and B biotypes (3 pairs of Q and 6 pairs of B) were not significant.     

海氏桨角蚜小蜂对两种生物型烟粉虱的功能反应研究

本文报道海氏桨角蚜小蜂Erelmocerus hayati在室内对不同寄主密度下的B型和Q型烟粉虱Bemisiatabaei寄生和取食情况,并比较了该蜂对两种生物型烟粉虱功能反应的差异。结果表明,海氏桨角蚜小蜂对两种生物型烟粉虱的寄生率和致死率可分别达到60％和70％以上,平均每日最大致死量可达40头烟粉虱若虫。该蜂对两种生物型烟粉虱的功能反应曲线符合Holling Ⅱ型,随寄主密度的增加对烟粉虱若虫的寄生和致死数量均增加直至达到每日最大致死数量,而寄生率和致死率则随寄主密度的增加而显著下降。该蜂对两种生物型烟粉虱的功能反应没有显著的差异。     

北京和湖南烟粉虱生物型及其抗药性监测

烟粉虱是蔬菜等园艺作物上为害严重、最难以防治的害虫之一,生产上防治该虫主要还是依靠化学药剂。本研究鉴定了北京、湖南地区设施蔬菜上烟粉虱的生物型,并监测了其对6种不同杀虫剂的抗药性。结果表明,北京、湖南地区蔬菜烟粉虱生物型分别是Q型和B型。两地烟粉虱对阿维菌素尚处于敏感状态;对烯啶虫胺及其他烟碱类杀虫剂噻虫嗪和吡虫啉的抗药性达中抗到高抗水平,湖南地区抗性水平比北京地区更高,抗性倍数最高达到71.58倍;传统杀虫剂毒死蜱和联苯菊酯对湖南、北京两地烟粉虱的毒杀活性差。     

重大外来害虫B型烟粉虱的入侵行为和生态机制

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)复合种是热带、亚热带及相邻温带地区的主要害虫之一。其中的B型烟粉虱在近20年来随观赏植物的运输在世界范围内广泛传播扩散,并在许多入侵地迅速取代本地的土著烟粉虱,通过直接取食植物汁液、传播植物双生病毒等方式对当地的农业生产造成极大危害。在B型烟粉虱入侵生物学研究方面,作者课题组研究发现,至少有两个主要机制导致或促进了B型烟粉虱的广泛入侵及其所伴随的双生病毒流行:(1)入侵烟粉虱与土著烟粉虱之间的"非对称交配互作";(2)入侵烟粉虱与所传双生病毒之间的间接互惠共生关系。这些研究结果从一定程度上揭示了B型烟粉虱成功入侵的行为和生态机制,并为进一步探讨烟粉虱的入侵机制提供了思路。     

Sequence characterized amplified region markers for identifying biotypes of Bemisia tabaci (Hem., Aleyrodidae)

Abstract:  Bemisia tabaci (Gennadius) is an important pest of agriculture and horticulture crops that includes many morphologically indistinguishable biotypes. Molecular markers can provide a scientific method to rapidly identify biotypes. In this study, we attempted to develop specific primer sets for rapidly and stably identifying various biotypes of B. tabaci . We developed sequence characterized amplified region (SCAR) markers for each of six B. tabaci (Gennadius) biotypes (A, B, Q, Nauru, An and S). Two primer sets (BaAF/BaAR and BaQF/BaQR) were designed from random amplified polymorphic DNA-specific fragments for the A and Q biotypes. Four forward primers, BaBF, BaNaF, BaANF and BaSF, with a common reverse primer, L2-N-3014, for the other four biotypes of B, Nauru, An and S, respectively, were used based on their individual mitochondrial cytochrome oxidase I sequences. Six of these SCARs were useful in distinguishing each biotype from the others. Application of these SCARs will be helpful in rapidly identifying biotypes for quarantine pest control to prevent the invasion of the various biotypes.     

Susceptibility of the tobacco whitefly,Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) biotype Q to entomopathogenic fungi

Recently, the Q biotype of tobacco whitefly has been recognized as the most hazardous strain of Bemisia tabaci worldwide because of increased resistance to some insecticide groups requiring alternative strategies for its control. We studied the susceptibility of this biotype of B. tabaci to 21 isolates of Beauveria bassiana, three isolates of Isaria fumosorosea, one isolate of I. cateni, three isolates of Lecanicillium lecanii, one isolate of L. attenuatum, and one isolate of Aschersonia aleyrodis. These isolates were evaluated on pruned eggplant seedlings, at a concentration of 10⁸ conidia/mL (deposited at 6000±586 conidia mm^?2). The mortality based on mycosis varied from 18 to 97% after 6 days. Isaria fumosorosea isolate Pf04, B. bassiana isolates Bb06, Bb12, and L. lecanii L14 were found the most effective. Furthermore, five isolates were chosen for concentration–mortality response assays and compared to B. bassiana GHA as a standard. The numbers of nymphs infected by fungi were correlated with the spore concentration. L. lecanii L14 and I. fumosorosea Pf04 had the shortest LT₅₀ at 3.5 and 3.3 days at 6000±586 conidia mm^?2. Mortality declined and LT₅₀ values were longer as the concentration of conidia was reduced. The LD₅₀ values were calculated as 87, 147, 191, 263, and 269 conidia mm^?2 for isolates L14, GHA, AS1260, Bb13, and Pf04, respectively. These results indicated that the Q biotype of sweetpotato whitefly was susceptible to the five isolates of entomopathogenic fungi and these isolates have potential to be developed as microbial pesticides for whitefly control.