海南地区螺旋粉虱三类次级内共生菌的检测

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell是一种重要的农林害虫。本研究分别利用次级内共生菌Cardinium和Arsenophonus的16S rDNA和Wolbachia wsp基因对海南省16地区的螺旋粉虱的3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia感染情况及相关基因序列进行了测定和分析。3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia检测结果表明, Cardinium和Arsenophonus均可感染海南地区的螺旋粉虱, 其中乐东、 陵水和澄迈3个地区所有寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为100%, 三亚、 琼中和临高部分寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为66.7%, 而儋州、 五指山和万宁3个地区的螺旋粉虱未发现被Arsenophonus感染; 三亚的番石榴上的螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 琼海白沙的印度紫檀上螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 其他寄主上的感染率均小于66.7%; 在所检测的43个螺旋粉虱种群中, 40和31个种群中分别检测出有Arsenophonus 和Cardinium感染, 种群感染率分别为93.0%和72.1%; 在所有检测的个体中, 120个个体中有105个感染Arsenophonus, 93个个体中有70个感染Cardinium, 个体感染率分别为87.5% 和75.3%; 在检测的所有样本中, 只有三亚印度紫檀上的螺旋粉虱检测到Wolbachia, 种群感染率为2.3%, 个体感染率仅为0.8%。这些检测结果表明, 海南地区螺旋粉虱次级内共生菌Arsenophonus的感染率高于Cardinium的感染率, Wolbachia的感染率极低。序列分析表明, 海南不同螺旋粉虱种群的Cardinium的16S rDNA序列一致, 而且与烟粉虱的Cardinium 16S rDNA序列一致性很高, 为97.6%; 不同螺旋粉虱种群的Arsenophonus的16S rDNA序列也完全一致, 其与西班牙加那利群岛螺旋粉虱的Arsenophonus的16S rDNA序列一致性较高, 为85.1%。此外, Wolbachia wsp基因序列分析表明, 海南螺旋粉虱的Wolbachia为B组, 这是国内螺旋粉虱感染Wolbachia的首次报道。     

基于COI基因的华南地区柑橘木虱系统发育研究

柑橘木虱Diaphorina citri是重要的柑橘害虫,其传播的黄龙病对华南地区柑橘产业造成严重危害。为了解华南地区柑橘木虱不同地理种群间的遗传多样性和进化关系,测定该地区5个地理种群线粒体COI基因900 bp序列,对不同地理种群柑橘木虱遗传距离和系统发育进行分析。结果表明,5个地理种群柑橘木虱间的遗传距离小(0.0%~0.2%)。其中,广州种群和湛江种群的柑橘木虱之间的遗传距离,以及南宁种群、桂林种群和厦门种群的柑橘木虱之间的遗传距离均为0,序列间的相似度极高。基于COI基因系统发育分析显示,位于中国的5个柑橘木虱地理种群之间分化程度较低,与国外其他地区21个种群相比,各种群间的同源性与地理距离无显著相关性。     

螺旋粉虱在海南的分布与寄主植物种类调查

螺旋粉虱Aleurodicus disperses Russell是新入侵海南的外来有害生物,2006年4月在海南陵水已发现该虫传入。作者于2006年9月至2007年9月对螺旋粉虱在海南的分布与为害情况进行调查。调查结果,显示螺旋粉虱目前已分布至除昌江县和东方市以外的全岛其它15个市县,在吊罗山和尖峰岭保护区的林业局生活区也有分布;调查显示,螺旋粉虱寄主植物达47科120种,其中包括热带果树、蔬菜、热带作物、粮食作物、观赏与园艺作物,印度紫檀、榄仁树、番石榴、番木瓜、木薯、番荔枝、香蕉、茄子、四季豆等作物及美人蕉、飞扬草、野甘草等受害最为严重。对不同寄主植物的受害程度进行了初步划分,并对防控工作进行讨论。     

线粒体细胞色素氧化酶I (mt COI) 序列分析揭示扶桑绵粉蚧复合种存在隐存谱系

过去约20年间扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley在许多国家造成严重危害。近年来该害虫传入我国, 对农业生产构成严峻威胁。外来入侵物种的快速准确鉴定是科学研究及其管理的基础。本研究对来自海南三亚和陵水地区的扶桑绵粉蚧的线粒体细胞色素氧化酶I （mt COI）测序并与美国佛罗里达州的扶桑绵粉蚧序列进行了比较。系统发育树表明该物种存在两个遗传支系, 即海南支系与佛罗里达支系; 这两个支系的遗传距离约3%。这是利用mt COI分子标记对我国扶桑绵粉蚧的首次分子鉴定. 这些结果提示：（1）扶桑绵粉蚧可能是至少含有两个隐存谱系或姊妹种的复合种; （2）新入侵我国海南三亚和陵水地区的扶桑绵粉蚧是该复合种内的一个隐存谱系或物种, 且海南三亚和陵水种群可能不是来自美国佛罗里达州。扶桑绵粉蚧隐存谱系的发现对于该物种的分子鉴定及其入侵生态学研究具有重要意义。     

不同地理种群美洲斑潜蝇及近缘种的rDNA-ITS1序列分析和比较

【目的】通过对美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard 不同地理种群及近缘种间的核糖体DNA第一内转录间隔区（rDNA-ITS1）进行比较,分析美洲斑潜蝇不同地理种群间的遗传分化情况,并为美洲斑潜蝇与近缘种间提供分子鉴别标记。【方法】用PCR产物直接测序法及克隆测序法对我国美洲斑潜蝇8个地理种群的rDNA-ITS1序列进行测序,并调用GenBank中3个近缘种的rDNA-ITS序列,运用软件MEGA3.1对美洲斑潜蝇不同地理种群及近缘种间的rDNA-ITS1序列进行分析。【结果】美洲斑潜蝇8个地理种群间的分化程度较低,只有8个变异位点,遗传距离都在0.02以下,但4个近缘种间的碱基差异显著,遗传距离为0.149～0.390,有126个变异位点,12个美洲斑潜蝇特异性识别位点。【结论】虽然基于rDNA-ITS1序列所显示的美洲斑潜蝇各地理种群之间的遗传分化很小,但是其分化趋势与地理分布基本相吻合;得到的12个特异性识别位点不仅可以作为美洲斑潜蝇与其近缘种间鉴别的分子标记,而且可为今后设计鉴别性PCR引物提供重要的参考依据。     

湖南黑刺粉虱不同寄主植物种群和不同地理种群的COI基因分化

根据线粒体COI基因片段分析,柑橘黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus (Quaintance)种群和茶园黑刺粉虱种群之间的遗传距离(0.185-0.247)明显高于柑橘黑刺粉虱不同地理种群之间的遗传距离(0.002-0.076),也明显高于茶园黑刺粉虱不同地理种群之间的遗传距离(0-0.053)。由此推断柑橘黑刺粉虱和茶园黑刺粉虱属于黑刺粉虱的不同生物型,或不同种的Aleurocanthus属粉虱。地理距离和柑橘黑刺粉虱遗传距离具有较大的相关性,同类寄主专化型黑刺粉虱,岳阳洞庭湖区地理种群与其他地区地理种群遗传距离最远。长沙不同柑橘品种上的黑刺粉虱种群之间遗传距离小于0.01。     

乳白石蒜rDNA-ITS序列分析及种内系统发育研究

对来源于不同产地的11个乳白石蒜(Lycoris albiflora Koidz.)种源的rDNA-ITS序列进行了扩增、纯化、克隆、酶切和测序,并对各种源的rDNA-ITS序列长度、G+C含量、碱基差异和遗传距离进行了比较分析,构建了系统发育树.结果表明,乳白石蒜11个种源的rDNA-ITS序列具有较高的同源性,但不同种源间的ITS序列长度和碱基变异较大;乳白石蒜rDNA-ITS序列总长度约为700 bp,共有318个变异位点;ITS1、ITS2和5.8S rDNA片段长度分别为222～245、240～252和163 bp;ITS序列中的G+C含量均明显高于A+T含量,ITS1和ITS2片段中的G+C含量分别为53.8%～70.5%和63.4%～73.4%;碱基变异类型多为颠换、转换、插入和缺失.种源间的遗传距离差异较大,其中浙江天目山种源(TM3)与浙江宁波种源(NB2)的遗传距离最小(0.000),其他种源间遗传距离为0.067～0.323.基于ITS序列分析结果可将11个乳白石蒜种源聚为3大类,第1类包括采自浙江天目山(TM1和TM2)和浙江宁波(NB3)的3个种源,花和花丝多为白色;第2类包含来源于不同产地的7个种源,花多为乳白色或乳黄色;第3类仅有采自浙江兰溪(LX)的1个种源,花色变异较大.研究结果表明,乳白石蒜种内有丰富的遗传变异,种源间的ITS序列差异与花的特征变化一致,但与地理分布并不相关;rDNA-ITS序列分析可用于乳白石蒜的亲缘关系、物种鉴别和遗传多样性研究.     

螺旋粉虱的田间抗药性监测及其对毒死蜱的抗性风险评估

【背景】螺旋粉虱是新入侵中国海南的一种危险性害虫,化学防治是目前最主要的防治手段和应急措施。【方法】采用POTTER喷雾法监测了海南各地理种群螺旋粉虱对毒死蜱、丙溴磷、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、吡虫啉、啶虫脒和阿维菌素等7种药剂的抗性水平,并运用Tabashnik域性状分析法估算了螺旋粉虱对毒死蜱的抗性现实遗传力。【结果】螺旋粉虱对各药剂均处于抗性敏感阶段,抗性倍数为1.03~4.29倍。螺旋粉虱对毒死蜱的抗性现实遗传力h2=0.2405;预测结果表明,当田间使用毒死蜱对螺旋粉虱的防治效果达90%时,螺旋粉虱对毒死蜱的抗性提高10倍所需代数为7.09代。田间试验表明,螺旋粉虱对毒死蜱的抗性发展速率要比模型预测缓慢。【结论与意义】本研究可为螺旋粉虱的化学防治及抗药性治理提供参考。     

内共生菌Wolbachia在蓖麻粉虱内的分布

【目的】在粉虱类害虫生物防治的载体植物系统中,蓖麻粉虱Trialeurodesricini是较好的替代寄主。Wolbachia是节肢动物中分布最广的细胞内共生菌,对昆虫的生殖和发育具有重要影响,明确蓖麻粉虱中Wolbachia的分布可为蓖麻粉虱Wolbachia的深入研究奠定基础,为粉虱类害虫的生物防治提供新的理论依据和思路。【方法】通过内共生菌Wolbachia的wsp基因A大组和B大组特异性引物对蓖麻粉虱的室内饲养种群及蓖麻粉虱与丽蚜小蜂同笼饲养20代的种群逐代进行PCR检测,对扩增到的基因进行测序并构建系统发育树,进行相关分析。【结果】蓖麻粉虱种群中只有A大组Wolbachia分布,感染率为40%,系统发育分析表明该类群的Wolbachia属于A大组中的Dro亚组,与报道的其他寄生蜂种群感染的Wolbachia同属一组。丽蚜小蜂种群中的Wolbachia属B大组,蓖麻粉虱与丽蚜小蜂混合饲养20代,逐代检测发现Wolbachia并未在蓖麻粉虱与丽蚜小蜂种群间发生水平传播。【结论】蓖麻粉虱的室内饲养种群中Wolbachia的感染率仅为40%,说明Wolbachia能够在蓖麻粉虱种群中稳定遗传,但在蓖麻粉虱个体间水平传播的能力较弱。短时间内Wolbachia无法在蓖麻粉虱与丽蚜小蜂种群间水平传播。     

华南地区柑橘木虱与柑橘粉虱内共生菌检测及其Wolbachia共生菌的系统发育关系分析

【目的】探明不同地理种群的柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama和柑橘粉虱Dialeurodes citri Ashmead体内昆虫内共生菌的种类及其感染率,并以Wolbachia共生菌为代表,对其系统发育关系进行分析,为今后自共生菌角度研发柑橘木虱和柑橘粉虱的新型防控技术奠定基础。【方法】以16S r DNA、23S r DNA以及wsp为目标基因,利用PCR技术检测采自于广州、湛江、南宁、桂林、厦门的柑橘木虱以及采自广州的柑橘粉虱体内共生菌的种类及其感染率;利用多位点序列分型(MLST)技术和MEGA 5.0软件对不同昆虫样本中的Wolbachia进行系统发育关系分析。【结果】本研究采集的柑橘木虱和柑橘粉虱均含有原生共生菌Portiera和次生共生菌Wolbachia、Cardinium、Rickettsia,但该3种次生共生菌在不同木虱与粉虱种群的感染率有所不同;Arsenophonus只在广州和湛江种群的柑橘木虱中检出。基于wsp基因及MLST基因序列的Wolbachia系统发育分析表明,华南地区柑橘木虱和柑橘粉虱体内的Wolbachia均属于Wolbachia的B大组Con亚组。【结论】不同地理种群的柑橘木虱与柑橘粉虱体内感染的共生菌种类及其感染率不同;Wolabchia共生菌与柑橘木虱寄主不存在协同进化关系,在同一采集点存在Wolbachia通过柑橘寄主在柑橘木虱之间、柑橘木虱与柑橘粉虱之间水平传播的可能性。     

螺旋粉虱成虫体内细菌群落多样性的PCR-DGGE 和16S rRNA文库序列分析

为了解螺旋粉虱Aleurodicus dispersus体内细菌多样性和主要优势菌群结构, 用PCR-DGGE和16S rRNA文库对采自于海南省番石榴上螺旋粉虱雌、 雄成虫体内的细菌群落进行了分析。用PCR扩增体内细菌16S rRNA基因, 构建雌、 雄虫克隆文库; 再用限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism, RFLP）方法从文库中筛选不同16S rRNA基因图谱, 根据图谱对克隆子进行分型。从螺旋粉虱雌、 雄两个样品中共获得10 种分类操作单元(operational taxonomic unit, OTUs)。以16S rRNA基因为基础构建系统发育树, 系统发育分析表明, 螺旋粉虱雌、 雄成虫体内优势菌群主要为发酵菌属Zymobacter, 杀雄菌属Arsenophonus, 泛菌属Pantoea和假单胞菌属Pseudomonas。Candidatus Portiera aleyrodidarum和Arsenophonus sp.可能为其体内共生菌群, 在所有样品中均可稳定地检测到。这些微生物可能对螺旋粉虱生长发育、 繁殖和性比调控起到重要的协同作用。     

螺旋粉虱入侵我国海南

螺旋粉虱Aleurodicus disperses Russell是一种危险性的入侵害虫,作者于2006年4月,在我国海南陵水首次发现,分析可能是从台湾引入。文章记述螺旋粉虱在海南的发现过程、该种的野外识别及室内鉴别特征,列出海南发现的27种重要寄主植物(这些植物涉及果树、园林和农作物)和几种捕食性天敌,并附有特征图和彩色照片。最后分析其在海南发展趋势及向大陆扩展的可能性,福建、广东、广西等南方省区应密切关注该虫的发展。     

Isolation and characterization of polymorphic microsatellite loci in Aleurodicus dispersus (Hemiptera, Aleyrodidae)

Ten microsatellite markers were isolated and characterized from Aleurodicus dispersus, the spiraling whitefly, an exotic pest species that is considered to be one of the most serious agricultural pests on Hainan Island, China. The polymorphism of these loci was examined in individual whiteflies from Hainan Island and from the Canary Islands. All loci were polymorphic, with two to four alleles per locus. Mean observed and expected heterozygosity values were 0.773 and 0.585, respectively. These microsatellite markers provide powerful tools for ecological, epidemiological and population genetic studies on this highly invasive insect. Thirty insects were collected and studied at each location. There were no differences between the two locations.     

A host list for Aleurodicus dispersus Russell (Hemiptera: Aleyrodidae) in Australia

A provisional host list for spiraling whitefly, Aleurodicus dispersus , in Australia is presented. A total of 104 plant species from 41 families is recorded from Torres Strait and Cape York Peninsula south to Weipa, Queensland. Just under half of these species are in the families Asteraceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Malvaceae and Solanaceae. Agricultural species most at risk in Australia from attack by A. dispersus are the solanaceous vegetable crops grown in the dry tropics.     

Impact of Two Accidentally Introduced Encarsia Species (Hymenoptera: Aphelinidae) and Other Biotic and Abiotic Factors on the Spiralling Whitefly Aleurodicus dispersus (Russell) (Homoptera: Aleyrodidae), in Benin, West Africa

In early 1993, the spiralling whitefly, Aleurodicus dispersus (Russell), was observed in Benin for the first time, inflicting damage to ornamental and shade trees and cassava. The parasitoids Encarsia ?haitiensis Dozier and E. guadeloupae Viggiani were observed in the second half of 1993. They were known to have the same host in the Pacific region, and were thought to have been introduced accidentally. The impact of these parasitoids was quantified using four surveys from 1993 to 1995 (on 2541 trees in 537 localities) and by population studies on guava. In 1993, A. dispersus occurred mostly in towns in the southern part of Benin; penetration into farmland was observed later. E. ?haitiensis was more abundant and widespread than E. guadeloupae , and by 1995 it had been recovered from most (84%) of the infested localities. On guava trees, the annual peaks of A. dispersus population declined by ca. 80% between 1993 and 1996. During the same period parasitism rates increased. Econometric multiple regression analyses based on 996 infested trees demonstrated that A. dispersus population densities, the proportion of infested trees and damage scores all declined significantly with increasing duration of the presence of the parasitoids, indicating their impact. Other variables were also significantly related to A. dispersus levels.     

从线粒体基因探讨中国大头蛙群的分类及其属内地位

Partial sequences of the mitochondrial 12S rRNA and 16S rRNA gene were determined for 8 populations of three species of Chinese Limnonectes, and aligned with the published sequences of Limnonectes from other parts of the world. When Nanorana parker, Paa boulengeri, Fejervarya limnocharis and Hoplobatrachus rugulosus was used as outgroup taxa (Accession Nos. AY158705, AY313685, AF206111, AF206491, AY322311). The sequences of the 12S rRNA and 16S rRNA genes totaled 950 nueleotide positions with gaps including 510 variable sites. We reconstructed phylogenetie trees using Clustal X 1.8, Mega 2.1 and PHYLIP 3.5e software, and using the maximum parsimony and maximum likelihood methods, respectively. Our analyses suggest that these fanged frogs from China are another monophyletie group in addition to the four monophyletie groups identified by previous studies. The Chinese Limnonectes were grouped into three elades (BCL 55% ). The first elade contains one species (BCL 100% ), from a population of Limnoneetes fragilis from Hainan Province. The second contains four individuals (BCL 100% ), i. e. two populations of Limnonectes kuhlii from Yunnan Province. The third contains one species (BCL 100% ), i. e. five populations of Limnonectes fujianensis from Fujian Province and 1 from Taiwan Province. The resulted phylogenetie trees indicate L. fragilis is basal to L. kuhlii L. fujianensis 。     

螺旋粉虱成虫的翅斑型分化及其适应意义

【目的】为弄清螺旋粉虱 Aleurodicus dispersus 有翅斑型和无翅斑型两种翅斑型在生物学方面的异同,明确影响螺旋粉虱翅斑型分化的因子及其适应意义。【方法】在26℃条件下,观察了两种翅斑型个体及其后代的发育及繁殖能力,比较了不同亲本翅斑型对其F₁代翅斑型分化的影响。以有翅斑型成虫为F₀代,观察了不同寄主、不同季节对翅斑型分化的影响。【结果】发现两种翅斑型的螺旋粉虱亲代及其F₁代从卵至成虫的发育历期差异不显著;亲本为有翅斑型成虫时,其F₁代成虫寿命、产卵能力及种群趋势指数均极显著高于亲本为无翅斑型个体的F₁代;亲本为无翅斑型个体的F₁代中无翅斑型个体比例显著高于亲本为有翅斑型个体;不同寄主植物对螺旋粉虱成虫翅斑型分化影响显著,木薯上无翅斑型成虫占所有成虫数的比例最低,仅3.82%,香蕉上无翅斑型个体比例最高,为25.73%;不同月份中螺旋粉虱成虫翅斑型分化有极显著的差异,7-8月高温时无翅斑型个体在实验种群中所占的比例最高,9月至次年3月随气温下降,无翅斑型个体所占比例总体呈逐渐下降趋势,说明温度是影响螺旋粉虱翅斑型分化的重要因素。【结论】螺旋粉虱翅斑型分化既由遗传因素控制又受到外界环境条件的影响。螺旋粉虱有翅斑型个体和无翅斑型个体并存,提高了种群对环境的适应能力。     

Frequent genetic recombination in natural populations of the marine cyanobacterium Microcoleus chthonoplastes

A culture-independent method for multilocus sequence typing of Microcoleus chthonoplastes was developed based on mechanical separation of individual cyanobacterial filaments from natural microbial mat populations through micromanipulation, subsequent polymerase chain reaction (PCR) amplification and sequence analysis of three genetic loci (kaiC, petB/D, rDNA-ITS). Among 81 individuals sampled from intertidal sand flats of the North Sea and Baltic Sea, we found 8-14 different sequences (alleles) per genetic locus, resulting in 36 distinct genotypes with unique allele profiles. Non-congruent phylogenetic gene trees for the three loci analysed and split decomposition analysis indicated the occurrence of horizontal genetic exchange. The index of association determined for the entire population was 0.096, indicating that recombination occurs frequently enough to cause almost random association (linkage equilibrium) among alleles. Analysing individuals from three different locations in the North Sea and Baltic Sea, we did not find evidence for geographic subdivisions between populations.