浙江B型与一非B型(China-ZHJ-1)烟粉虱形态学和生物学特性的比较研究

本文对新入侵我国的B型与浙江一非B型（China-ZHJ-1种群）烟粉虱之间的生殖亲和性进行了测定,并对两个生物型在形态特征、发育历期、诱导西葫芦银叶反应及寄主植物适应性几方面进行了比较研究。结果表明,当将B型与非B型ZHJ-1种群进行杂交组合时,两生物型之间虽然有求偶行为发生,但从不发生交配,后代全部为孤雌生殖产下的雄虫;而B型、非B型各自内部羽化后0～72 h的平均交配次数分别为4.4次和1.0次, 所产后代的雌雄性比分别为2.8∶1、1.0∶1,前者性比显著高于后者。两生物型之间伪蛹形态存在明显差异,非B型ZHJ-1种群的前、后蜡缘饰宽度分别为B型的2.5～2.7倍、1.8～2.1倍。在棉花上,除B型1龄若虫历期较非B型的略长外,两生物型之间其他各虫态的发育历期均无显著差异;从2龄若虫起,非B型各虫态的体长明显长于B型,并且同一生物型内,4龄雌性若虫个体明显大于同龄雄性若虫。B型在多种寄主植物上的存活力比非B型的显著要强。B型与非B型ZHJ-1种群生物学特性的比较,为对我国烟粉虱这两个生物型进行深入的比较研究、探讨B型烟粉虱的入侵生物学提供了基础。     

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。     

盐析法提取烟粉虱基因组DNA

所提供的提取烟粉虱基因组DNA的新方法-盐析法,同氯仿-异戊醇抽提法相比,无需利用研磨棒,提取基因组DNA所用时间更短并且有效地避免了氯仿-异戊醇对实验人员的身体伤害.经检测,利用盐析法可以有效的提取B型烟粉虱的卵、伪蛹和成虫、Q型、ZHJ-1型与ZHJ-2型烟粉虱成虫的基因组DNA,并且适用于RAPD、COI、SSR分子标记的PCR扩增.     

B型烟粉虱和温室白粉虱在温度逆境下的生存特性比较

为了明确B型烟粉虱和温室白粉虱在温度逆境下的生存特性对其种群发展的影响,通过进行高温和低温暴露试验,研究了B型烟粉虱和温室白粉虱卵、伪蛹、成虫在37℃,39℃,41℃,43℃,45℃下暴露1～2 h后的存活率,以及这两种粉虱卵、2～3龄若虫、伪蛹和成虫在2℃下暴露1～12 d后的存活率。结果表明：两种粉虱的卵、伪蛹和成虫在37℃～45℃下暴露1～2 h,其存活率均随着温度的上升而降低;但在相同处理条件下B型烟粉虱3种供试虫态的存活率要高于温室白粉虱。B型烟粉虱在2℃下暴露2～12 d,各供试虫态的存活率迅速下降,卵、2～3龄若虫、伪蛹在2℃下暴露12 d后均不能存活,成虫在2℃下暴露4 d后也全部死亡;而温室白粉虱卵、伪蛹在2℃下暴露12 d后其存活率还能超过45%,成虫在2℃下暴露7 d后仍有80.9%能够存活。结果说明,B型烟粉虱和温室白粉虱对温度逆境的适应性存在差异,B型烟粉虱对高温的适应性要高于温室白粉虱;温室白粉虱对高温敏感,但对低温的适应性要显著高于B型烟粉虱。据此推测,两种粉虱对温度逆境适应性的差异是导致其种群发生存在差异的一个重要原因。     

蚊蝇醚及添加有机硅对B型烟粉虱的毒力和田间药效

研究了蚊蝇醚及添加有机硅对各发育虫期B型烟粉虱的毒力和田间药效.室内试验结果表明:蚊蝇醚对烟粉虱具有高杀卵活性和较好的杀若虫作用,但对成虫的毒力较低;成虫接触经蚊蝇醚处理的茄子叶片48 h后,在无药叶片上的产卵量无明显变化,但卵的孵化率显著降低,蚊蝇醚具有优异的经卵巢杀卵活性.有机硅助剂对蚊蝇醚没有表现出明显的增效作用.田间药效试验发现, 蚊蝇醚对茄子上的烟粉虱若虫有较佳的防治效果,但对成虫的防治效果较差.     

中国部分地区烟粉虱生物型种类及系统发育关系分析

烟粉虱是一种危害严重的世界性害虫,是一个快速进化的复合种.本文利用mtCOI分子标记方法,对2010和2011年采自我国9个省(市)的33个烟粉虱种群进行了生物型鉴定和系统发育分析.结果表明： 我国目前存在着B型、Q型、ZHJ-1型、ZHJ-3型、An型以及Nauru型等6种生物型,且不同生物型的分布是不均匀的.遗传距离及系统发育树的分析结果显示,海南省的An型和台湾省的An型聚为一支,为同一来源;中国B型与来自法国和乌干达的B型的亲缘关系较近,同源性达到99%以上;中国的Q型与来自摩洛哥和法国的Q型聚为一个分支,而来自以色列和土耳其的Q型烟粉虱单独聚为一支,说明中国的Q型烟粉虱与来自地中海西部的Q型烟粉虱亲缘关系更近,可以推断中国的Q型烟粉虱的起源地为地中海西部地区.
     

B型烟粉虱对不同茄子品种的选择及适生性分析

【目的】研究烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)对同种寄主不同品种的选择性及适生性,可为该寄主抗性品种的选育和烟粉虱的综合治理提供理论依据。【方法】在温度(29±2)℃、湿度80%±5%的自然光照温室内,进行B型烟粉虱对不同茄子品种的选择性以及这些品种对其生长发育、繁殖、存活和生命表参数的影响实验。【结果】B型烟粉虱对茄子不同品种的选择及适生性具有一定的差异,在14个茄子品种或材料中,B型烟粉虱对黑马紫长茄的选择性最强,对龙茄1号的选择性最弱;B型烟粉虱从卵发育到成虫的存活率在辽茄3号上最低,在龙茄1号上最高;世代发育历期在辽茄3号上最短,在徐州长茄上最长。此外,B型烟粉虱在苏崎茄、扬茄1号和紫圆茄上的种群趋势指数(I)分别为68.7215、37.4675、25.6245,表明B型烟粉虱对这3个品种的适生性为苏崎茄>扬茄1号>紫圆茄。     

国内烟粉虱B生物型的分布及其控制措施研究

收集了国内 15个省 2 6个不同地区的烟粉虱种群 ,根据有关报道合成了一个随即引物H16 ,对不同地区的烟粉虱DNA进行了RAPD -PCR扩增 ,根据扩增结果分析了不同烟粉虱种群的生物型。结果表明 ,在以上不同省市和地区中 ,北京、山东等 11个省 19个地区都有烟粉虱B型的分布。以烟粉虱B型为防治对象 ,比较了使用高效氯氰菊酯、高效大功臣 2种化学农药 ,和应用桨角蚜小蜂、粉虱座壳孢 2种寄生性天敌 ,对黄瓜上烟粉虱种群的控制效果 ,结果表明在一个世代内 ,喷施高效大功臣 (10 0 0× ,1次 ) ,喷施粉虱座壳孢 (5× 10 6 个孢子 /ml,2次 ) ,和释放桨角蚜小蜂 (3头雌蜂 /株 ,2次 ) ,对烟粉虱种群的控制作用分别达到 78.2 1%、95 .74 %和 5 7.5 8% ,三者都可以对烟粉虱起到较好的防治效果。     

烟粉虱B型与Q型种群遗传多样性的AFLP分析

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是由多种生物型或物种组成的复合种。Q型烟粉虱在我国部分地区正在取代B型烟粉虱成为优势生物型。烟粉虱Q型与B型遗传多样性比较研究为解析这2种生物型入侵的遗传学基础具有重要的意义。本文利用AFLP技术研究了Q型(包括Q1型、Q2型)、B型烟粉虱种群的遗传多样性。结果表明:Q型烟粉虱遗传多样性高于B型烟粉虱;Q1型烟粉虱各项遗传多样性指数均接近于Q2型。最后探讨了AFLP与SSR分子标记的各自特点。     

kdr突变和解毒代谢在B型烟粉虱对高效氯氰菊酯抗性中的作用

本研究明确了kdr突变和解毒代谢在B型烟粉虱Bemisia tabaci对高效氯氰菊酯抗性中的作用。B型烟粉虱NJ品系相对于烟粉虱敏感品系（SUD-S,非B型）对高效氯氰菊酯有266倍的抗性。对NJ品系用高效氯氰菊酯进行群体筛选获得抗性为811倍的NJ-R1品系,对NJ品系进行单对交配筛选获得抗性达2 634倍的NJ-R2品系。在NJ,NJ-R1和NJ-R2品系间,酯酶、多功能氧化酶和谷胱甘肽S-转移酶活性无显著差异,说明在筛选过程中解毒代谢没有发生变化。PASA检测结果表明,NJ-R2品系钠离子通道基因L925I突变（kdr突变）频率为100%,NJ-R1品系为80.6%,NJ品系为55%。由此可见,kdr突变频率的增加是B型烟粉虱种群对高效氯氰菊酯抗性上升的主要原因。在NJ,NJ-R1和NJ-R2品系中,增效醚（PBO）对高效氯氰菊酯的增效作用均为20倍左右,而PBO对SUD-S品系没有任何增效作用。PBO能同时抑制烟粉虱的多功能氧化酶和酯酶,通过与TPP增效作用进行对比表明,在B型烟粉虱中PBO所产生的增效作用主要来源于对酯酶的抑制。因此,B型烟粉虱品系（NJ-R2,NJ-R1和NJ）与非B型SUD-S品系相比存在20倍左右的先天抗性,该先天抗性主要与B型烟粉虱的特有酯酶有关。在B型烟粉虱品系对高效氯氰菊酯的抗性中,抗性水平完全由kdr突变频率高低所决定。     

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。     

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。     

Extraordinary resistance to insecticides reveals exotic Q biotype of Bemisia tabaci in the New World

A strain of the whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) possessing unusually high levels of resistance to a wide range of insecticides was discovered in 2004 in the course of routine resistance monitoring in Arizona. The multiply resistant insects, collected from poinsettia (Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch) plants purchased at a retail store in Tucson, were subjected to biotype analysis in three laboratories. Polyacrylamide gel electrophoresis of naphthyl esterases and sequencing of the mitochondrial cytochrome oxidase I gene (780 bp) confirmed the first detection of the Q biotype of B. tabaci in the New World. This U.S. Q biotype strain, referred to as Poinsettia'04, was highly resistant to two selective insect growth regulators, pyriproxyfen and buprofezin, and to mixtures of fenpropathrin and acephate. It was also unusually low in susceptibility to the neonicotinoid insecticides imidacloprid, acetamiprid, and thiamethoxam, relative to B biotype whiteflies. In 100 collections of whiteflies made in Arizona cotton (Gossypium spp.), vegetable, and melon (Cucumis melo L.) fields from 2001 to 2005, no Q biotypes were detected. Regions of the United States that were severely impacted by the introduction of the B biotype of B. tabaci in the 1980s would be well advised to promote measures that limit movement of the Q biotype from controlled environments into field systems and to formulate alternatives for managing this multiply-resistant biotype, in the event that it becomes more widely distributed.     

烟粉虱生物型对浅黄恩蚜小蜂寄主选择及个体发育的影响

为探讨寄生蜂在Q型烟粉虱Bemisia tabaci替代B型烟粉虱的过程中是否起作用, 我们在实验室条件(温度27±1℃, 光周期16L∶8D, 相对湿度RH 70%～80%)下, 观察了浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia寄生B型和Q型烟粉虱若虫的行为, 研究了浅黄恩蚜小蜂对B型和Q型烟粉虱若虫的选择性、 烟粉虱生物型对浅黄恩蚜小蜂取食数量及个体发育的影响。结果发现, 浅黄恩蚜小蜂体外检测时间在B型和Q型烟粉虱若虫间差异不显著, 而寄生Q型烟粉虱若虫时的体内检测和产卵时间(190.2±14.6 s）显著高于寄生B型时所用时间(140.0±7.5 s)。在非选择条件下, 浅黄恩蚜小蜂寄生B型烟粉虱若虫的数量(8.1±0.5头)及总产卵量（9.3±0.6粒）显著高于仅提供Q型烟粉虱的寄生数量(6.3±0.5头)及总产卵量(7.0±0.6粒); 而被寄生若虫单头着卵量在处理间差异不显著。在选择性条件下, 该蜂寄生B型烟粉虱若虫量(3.1±0.4头)、总产卵量(3.8±0.5粒)及被寄生若虫单头着卵量(1.2±0.1粒)都显著高于寄生Q型烟粉虱时的情况(1.8±0.3头、1.8±0.4粒、0.7±0.1粒)。被寄生蜂取食的B型与Q型烟粉虱数量间差异不显著, 但对于同一生物型而言, 交配过的雌蜂能够取食更多的烟粉虱若虫。以B型烟粉虱为寄主时, 浅黄恩蚜小蜂雌蜂卵-黑蛹(7.2±0.1 d)、黑蛹-羽化(5.2±0.1 d)的发育时间与以Q型烟粉虱若虫为寄主时的相应发育时间(7.3±0.1 d, 5.6±0.1 d)间无显著性差异。以B型烟粉虱为寄主时寄生蜂的羽化率（73.55%±1.42%）与以Q型烟粉虱为寄主时的羽化率（68.42%±13.01%）间差异不显著。这些结果表明, 虽然浅黄恩蚜小蜂发育时间、 羽化率在烟粉虱2种生物型间无显著差异, 但该小蜂倾向于B型烟粉虱若虫作为寄主, 而且, 以B型烟粉虱若虫为寄主时, 小蜂的产卵量和寄生若虫数量均增加。但田间浅黄恩蚜小蜂的存在是否有助于Q型烟粉虱成为B型和Q型混合种群的优势种群, 还需进一步研究。     

微卫星位点BEM06与BEM23鉴别烟粉虱B型与Q型的有效性

烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) B型与Q型是烟粉虱复合种中入侵性较强、分布较广的2种生物型, 当前在许多地区混合发生。这2种生物型的快速鉴别对其种群动态调查及入侵生态学研究具有重要价值。为了验证微卫星位点BEM06与BEM23鉴别B型与Q型烟粉虱的有效性, 本研究分析了这2个微卫星位点的等位基因在国内外17个B型、4个Q型、3个非B/Q型烟粉虱种群的分布特点。结果表明: 这2个微卫星位点的联合使用可鉴别B型与Q型烟粉虱, 但是无法有效地将B型、Q型与一些非B/Q型烟粉虱某些个体区分开来。结果提示: 利用微卫星位点BEM06与BEM23鉴别B型与Q型烟粉虱具有一定的局限性, 尤其是田间烟粉虱存在其他生物型时需要慎重使用这种鉴别方法。     

Analysis of genetic diversity among different geographical populations and determination of biotypes of Bemisia tabaci in China

Abstract:  Analysis of the genetic diversity among 27 different geographical populations of Bemisia tabaci and determination of biotypes of B. tabaci in China based on amplified fragment-length polymorphism (AFLP) and the mitochondrial cytochrome oxidase I (mtDNA COI) gene sequences were conducted. In AFLP assay, the use of five primer combinations selected from 64 primer combinations allowed the identification of 229 polymorphic bands (97.03%) from 60 to 500 bp, suggesting abundant genetic diversity among different geographical populations of B. tabaci. To further identify biotypes of B. tabaci in China, the mtDNA COI gene sequences of nine representative populations from China, Israel and Spain were obtained. Molecular phylogenetic tree based on AFLP and mtDNA COI gene analyses revealed the presence, in China, of at least four different genetic groups of B. tabaci. B biotype, Q biotype and two non-B/Q biotype. B biotype was distributed nationwide. Q biotype was present only in the local region of China including the YunNan province and BeiJing city. This was also the first report about the invasion of Q biotype into China. Of the other two non-B/Q biotype groups, one was found in ShanDong and HeBei provinces, and another in ZheJiang province. The non-B/Q biotype ZheJiang population showed very high similarity with another Asian population India-IW ( AF110704 ) in mtDNA COI sequences and was possibly a Chinese indigenous population. The close monitoring of the Q biotype in locales of China where commercial plants were exported or imported, is now essential to avoid the further accidental distribution of the Q biotype.     

福建省烟粉虱自然种群Wolbachia感染特点

Wolbachia是专性的细胞内细菌,广泛存在于节肢动物生殖组织。已有的研究结果表明,节肢动物中存在A组和B组Wolbachia,而烟粉虱Bemisia tabaci中主要检测到了B组Wolbachia。本研究从福建省采集到17个不同烟粉虱地理种群,首先通过rDNA-ITS1克隆测序鉴定了不同烟粉虱地理种群的生物型,然后采用Wolbachia 16S rDNA的特异引物,并通过PCR-RFLP技术分析了不同烟粉虱地理种群中Wolbachia的感染特点。结果表明：从福建省闽侯、平潭、南平、来舟、漳平和沙县采集到的烟粉虱自然种群属于非B型,而非B型烟粉虱种群中存在广泛的超感染现象,即单个非B型烟粉虱个体中同时感染了不同型Wolbachia。相反,B型烟粉虱自然种群的个体中只感染A组Wolbachia。该研究依据密集采样的数据进一步证实了Wolbachia在烟粉虱自然种群中的分布确实与宿主的生物型密切相关,提示Wolbachia可能在烟粉虱的种群分化中发挥作用。     

烟粉虱生物型的监测及其遗传结构研究

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种重要的农业害虫并包括许多生物型,其中B型和Q型是入侵性较强的2种生物型。文章着重介绍近年来在烟粉虱生物型的监测及其遗传结构方面的研究进展。B型烟粉虱和Q型烟粉虱这2个生物型均已入侵我国,其中多数地区烟粉虱是B型烟粉虱,局部地区有Q型烟粉虱并呈现不断蔓延趋势。微卫星(SSR)分子标记分析结果表明我国B型烟粉虱的入侵来源具有多元化,而云南地区Q型烟粉虱来源比较单一。化学农药的使用能够影响室内种群的遗传结构,降低种群的遗传多样性。基于RAPD、ISSR分子标记的分析结果表明,Q型烟粉虱种群各项遗传多样性指数均比B型烟粉虱的高。今后加强烟粉虱入侵生物型的遗传结构及其种群动态关系等方面的研究,对于揭示烟粉虱的灾变机制及其控制具有重要的意义。