茶尺蠖和灰茶尺蠖内共生菌Wolbachia的分子检测及序列分析

【目的】对茶尺蠖Ectropis obliqua及其近缘种灰茶尺蠖E.grisescens体内共生菌Wolbachia进行分子鉴定,确定两者体内Wolbachia的感染率及其进化地位,为进一步探讨其对茶尺蠖和灰茶尺蠖的潜在影响提供科学依据。【方法】采用Wolbachia的16S r RNA、fts Z和wsp基因特异性引物,通过PCR扩增法检测了我国3个茶尺蠖地理种群(浙江杭州、余杭和江苏无锡)和3个灰茶尺蠖地理种群(浙江新昌、湖北浠水和江西南昌)中Wolbachia的感染情况,并进行测序和序列分析。【结果】茶尺蠖和灰茶尺蠖都感染了Wolbachia,灰茶尺蠖的Wolbachia感染率为100%,但茶尺蠖的Wolbachia感染率在22%~95%,且PCR产物电泳得到的条带微弱。wsp序列在茶尺蠖和灰茶尺蠖种间、种内无差异;但16S r RNA序列在茶尺蠖和灰茶尺蠖种间、种内差异为0.362%~0.727%之间;茶尺蠖样本未成功扩增出fts Z序列,灰茶尺蠖样本获得2条fts Z基因序列差异为1.647%。基于Wolbachia的16S r RNA和wsp基因构建的系统发育树表明,本研究中茶尺蠖和灰茶尺蠖种群所感染的Wolbachia全部属于B组的Pip亚组。【结论】茶尺蠖和灰茶尺蠖均被B组Pip亚组的Wolbachia感染,但感染率相差很大,这为研究Wolbachia对茶尺蠖和灰茶尺蠖生物学及生态学的影响奠定了基础。     

浙江茶尺蠖地理种群已分化成为不同种

【目的】明确茶尺蠖Ectropis obliqua Prout不同地理种群的种群分化和生殖隔离程度。【方法】对分别在浙江杭州和衢州两地田间采集的茶尺蠖杭州种群（H）和衢州种群（Q）两个种群,进行形态学鉴定、生物学特征观察以及正反交试验。【结果】形态学与生物学观察结果表明,除Q种群的体形较大和体翅颜色略深外,两个种群的外部形态、生殖器解剖结构和雌蛾产卵量等基本相同。遗传杂交试验结果表明,无论是正交还是反交,杂交后均能获得子一代（F1）;与种群内自交相比,杂交后雌成虫的产卵量下降,卵的孵化率显著降低;幼虫的历期明显缩短且化蛹时间分布不规则,蛹重变轻;蛹的羽化率降低,羽化的成虫雌雄性比严重失调。【结论】茶尺蠖杭州种群（H）和衢州种群（Q）两个种群存在生殖隔离,有明显的种群分化,应属于不同种。     

Wolbachia对苹果蠹蛾生殖调控的作用

【背景】苹果蠹蛾是重要的果树害虫和检疫对象。研究显示,苹果蠹蛾体内所含的Wolbachia属于具有诱导胞质不亲和(CI)现象的A组中Dor亚组。本研究目的在于摸清苹果蠹蛾体内的Wolbachia对宿主的生殖调控是否具有诱导胞质不亲和的功能。【方法】通过饲喂抗生素消除苹果蠹蛾体内的Wolbachia,比较感染与消除Wolbachia的苹果蠹蛾生态适合度以及Wolbachia感染对苹果蠹蛾生殖的影响。【结果】消除Wolbachia后,苹果蠹蛾F_1、F_2代各虫态的发育历期、产卵量、孵化率和蛹的存活率与对照无显著差异;Wolbachia对苹果蠹蛾成虫的寿命、产卵前期、平均产卵量和性别比例均无影响。不同处理苹果蠹蛾之间的杂交试验结果表明,4种杂交的苹果蠹蛾都能产卵,且卵可以正常孵化。【结论与意义】在自然状态下苹果蠹蛾体内的Wolbachia不能诱导其宿主的胞质不亲和现象。     

浙江茶区茶尺蠖两近缘种的遗传分化及分布

【目的】为了揭示浙江省茶区灰茶尺蛾Ectropis grisescens和小茶尺蠖Ectropis obliqua两近缘种的分布情况。【方法】利用线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(mt COⅠ)基因作为分子标记,对采自浙江省17个地点茶园的茶尺蠖533个样品进行了鉴定,并分析了灰茶尺蛾和小茶尺蠖在浙江的地理分布情况。【结果】在调查的17个地点中,11个地点的茶尺蠖样品全部为灰茶尺蛾,另外3个地点(安吉、余杭和龙坞)采集的样品全部为小茶尺蠖,其余的3个地点(杭州西湖、杭州临安和杭州富阳)为两近缘种的混发区。【结论】在浙江省茶区,灰茶尺蛾的分布范围较广,小茶尺蠖的分布范围较窄,同时存在两近缘种的混发区。     

灰茶尺蠖对不同茶树品种取食选择与适应性及与茶树叶片营养成分的关系

【目的】明确灰茶尺蠖Ectropis grisescens Warren对不同茶树Camellia sinensis品种叶片的取食选择性,以及不同茶树品种叶片对灰茶尺蠖生长发育的影响,以探讨灰茶尺蠖对茶树品种的适应机制。【方法】首先测定灰茶尺蠖幼虫对11个茶树品种叶片的取食选择性,并从中选择5个茶树品种测定其叶片生化成分(水分、可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸)含量,以分析灰茶尺蠖取食选择性与茶树生化成分的关系;用筛选出来的5个茶树品种叶片饲喂灰茶尺蠖,测定不同茶树品种对灰茶尺蠖生长发育的影响。【结果】灰茶尺蠖幼虫对11个茶树品种叶片的取食选择性从大到小依次为:平阳特早舒茶早中黄2号越香早中黄1号岚里香漕溪1号玉露1号福鼎大白陕茶1号苏玉黄。线性回归分析表明,灰茶尺蠖取食选择性与茶树叶片含水量和可溶性糖含量呈正相关,与茶多酚和游离氨基酸含量呈负相关,说明灰茶尺蠖幼虫偏好取食含水量和可溶性糖含量高的茶树叶片,不喜食茶多酚和游离氨基酸含量高的叶片。不同茶树品种叶片可显著影响灰茶尺蠖低龄幼虫、预蛹和蛹的发育历期,对成虫寿命、末龄幼虫体重、蛹重、幼虫存活率、成虫羽化率、单雌产卵量、取食量和食物利用率均无显著影响。【结论】茶树的生化成分影响着灰茶尺蠖的取食选择,而灰茶尺蠖可通过改变取食策略等方式来适应寄主植物。     

茶核·苏云菌悬浮剂对灰茶尺蠖的田间防控应用

【目的】茶尺蠖核型多角体病毒EcobNPV是一种重要的昆虫病原微生物,可侵染茶尺蠖Ectropis obliqua和灰茶尺蠖Ectropisgrisescens2种宿主。为探明茶尺蠖核型多角体病毒制剂的田间应用技术,对影响防效的3个因子喷施方式、剂量和虫龄进行研究。【方法】采用植保无人机和人工喷施2种喷施方式,比较茶核·苏云菌悬浮剂（1×104 PIB·2 000 IU/μL）防治灰茶尺蠖的效果;设置75、150和375 mL/667 m²3种剂量,比较茶核·苏云菌悬浮剂对灰茶尺蠖的防治效果;并比较其对灰茶尺蠖1龄、2龄和3龄不同虫龄的防治效果。【结果】在相同剂量下,用植保无人机和人工喷施病毒制剂对灰茶尺蠖的总防效分别为69.0%和67.6%,两者无显著差异;在75、150和375 mL/667 m23种剂量,比较茶核·苏云菌悬浮剂对灰茶尺蠖的防治效果;并比较其对灰茶尺蠖1龄、2龄和3龄不同虫龄的防治效果。【结果】在相同剂量下,用植保无人机和人工喷施病毒制剂对灰茶尺蠖的总防效分别为69.0%和67.6%,两者无显著差异;在75、150和375 mL/667 m² 3种剂量下病毒制剂对灰茶尺蠖的防效差异显著,其中375 mL/667 m2 3种剂量下病毒制剂对灰茶尺蠖的防效差异显著,其中375 mL/667 m²剂量下的防效最高,150 mL/667 m2剂量下的防效最高,150 mL/667 m²其次,150 mL/667 m2其次,150 mL/667 m²和375 mL/667 m2和375 mL/667 m²剂量对灰茶尺蠖的总防效均在90%以上;病毒制剂对灰茶尺蠖1龄、2龄和3龄幼虫的防效分别为93.3%、78.7%和67.8%,对1龄幼虫的防效显著高于3龄。【结论】茶核·苏云菌悬浮剂防治灰茶尺蠖可选用植保无人机喷施,剂量可选用150-375 mL/667 m2剂量对灰茶尺蠖的总防效均在90%以上;病毒制剂对灰茶尺蠖1龄、2龄和3龄幼虫的防效分别为93.3%、78.7%和67.8%,对1龄幼虫的防效显著高于3龄。【结论】茶核·苏云菌悬浮剂防治灰茶尺蠖可选用植保无人机喷施,剂量可选用150-375 mL/667 m²,以1龄幼虫期喷施防效为最佳。     

灰茶尺蠖对三种非寄主植物精油的触角电位和行为反应

【目的】筛选对灰茶尺蠖Ectropis grisescens成虫有引诱或驱避活性的植物性物质,为开发灰茶尺蠖的"推-拉"绿色防治策略提供可选择的基础材料。【方法】利用触角电位(EAG)和Y型嗅觉仪测定灰茶尺蠖雌、雄蛾对土荆芥Chenopodium ambrosioides、留兰香Mentha spicata和黄花蒿Artemisia annua 3种非寄主植物精油的触角电位和行为反应。【结果】灰茶尺蠖雌、雄蛾对土荆芥、留兰香和黄花蒿这3种非寄主植物精油均产生依浓度而变化的触角电位反应,随着精油浓度的升高,触角电位呈现先升高后下降的趋势,最大值分别出现在1,100和100 mg/L浓度下;雄虫对土荆芥和留兰香精油的EAG值大于雌虫,对黄花蒿精油的反应则相反。行为反应测试表明,土荆芥和黄花蒿精油对灰茶尺蠖雌、雄虫定向行为不显著,留兰香精油表现为显著的驱避作用。【结论】灰茶尺蠖对土荆芥、留兰香和黄花蒿这3种非寄主植物精油均产生电生理反应,其中留兰香精油对其具有显著驱避作用。     

我国华东地区两种茶尺蛾的形态和分子鉴定

【目的】我国华东地区两种严重危害茶树的害虫灰茶尺蛾Ectropis grisescens Warren,1894和茶尺蠖Ectropis obliqua(Prout,1915)的形态相似、分类不清,在农业生产中常常混淆,给防治工作的开展带来了相当大的困难。为了准确的鉴别灰茶尺蛾和茶尺蠖,本文对这两种害虫进行了形态学观察和分子特征分析。【方法】对灰茶尺蛾和茶尺蠖成虫、卵、幼虫和蛹的形态特征进行了比较分析;并对灰茶尺蛾和茶尺蠖的39个样本的线粒体COⅠ基因进行了扩增和测序,分析了两物种种内和种间的遗传距离,并基于Kimura-2-parameter模型,利用ML和NJ法构建系统发育树。【结果】灰茶尺蛾和茶尺蠖部分形态学特征具有显著差异;分子数据表明二者种内和种间遗传距离存在明显的"barcoding gap",利用ML和NJ法构建的系统发育树可以将灰茶尺蛾和茶尺蠖成功的区分开。【结论】基于COⅠ基因的分子鉴定结果与形态学鉴定结果相符合,可用于害虫防治和相关研究中。     

灰茶尺蠖成虫复眼的超微结构及其明暗适应中的变化

【目的】明确灰茶尺蠖Ectropis grisescens成虫复眼的超微结构及其明暗适应中的变化,探究其调光机制。【方法】采用超景深显微镜测定了灰茶尺蠖成虫复眼的小眼数量、间角、直径和曲率半径等外部参数,并通过组织切片、光学显微镜和透射电子显微镜等技术观察了复眼的内部超微结构;通过光学显微镜观察了灰茶尺蠖成虫复眼在明暗环境中分别适应2 h后晶锥结构及色素颗粒的位置变化。【结果】灰茶尺蠖成虫复眼呈半球形,雌、雄虫单个复眼分别有2 502±105和3 123±78个小眼。小眼自远端至近端由角膜、晶锥、透明区构成的屈光层和由15个视网膜细胞构成的感光层组成。2个初级色素细胞包裹着晶锥,自角膜近端延伸至视网膜细胞核区的远端;每个小眼外围由6个次级色素细胞围绕,自角膜近端延伸至基膜;在透明区内14个视网膜细胞聚集成束(非感杆束),远端与晶锥束末端连接,在感光层内形成闭合型感杆束,延伸至第15个视网膜细胞(基部视网膜细胞)。在明暗适应时,灰茶尺蠖复眼的晶锥细胞间出现开闭,色素颗粒进行纵向位移,以适应外界的光强度的变化。【结论】灰茶尺蠖成虫复眼属于重叠像眼,感杆束为“14+1”模式;屏蔽色素颗粒的移动是其复眼适应外界光强度变化的重要机制。     

灰茶尺蠖成虫触角及幼虫头部感器超微结构

【目的】明确灰茶尺蠖Ectropis grisescens成虫触角及幼虫头部感器的种类、形态、数量和分布,以探讨灰茶尺蠖的行为机制。【方法】利用扫描电镜技术观察灰茶尺蠖雌、雄成虫触角和5龄幼虫头部感器的超微结构。【结果】灰茶尺蠖成虫触角上分布有8种感器,分别是栓锥形感器、耳形感器、毛形感器(Ⅰ-Ⅳ)、B?hm氏鬃毛、腔锥形感器(Ⅰ和Ⅱ)、鳞形感器、锥形感器(Ⅰ和Ⅱ)和刺形感器。其中,栓锥形感器仅分布在雌蛾触角上,耳形感器、毛形感器(STⅠ-Ⅲ)仅分布在雄虫触角上。5龄幼虫触角上着生1个栓锥形感器、1个锥形感器和2个刺形感器;上唇着生有6对刺形感器,内唇着生有3对刺形感器和1对指形感器;上颚基部外侧着生有2个刺形感器;下颚及下颚须着生有5个刺形感器、9个锥形感器和2个栓锥形感器;下唇须着生有1个锥形感器和1个刺形感器;吐丝器前端着生有1对刺形感器。【结论】灰茶尺蠖雌、雄成虫触角感器存在性二型性,且雄虫上感器种类和数量较多,据此推测雄虫感受寄主植物或性信息素的能力较强;幼虫头部感器具有嗅觉和味觉功能,在其判断食物的种类和适应性等生态行为中发挥重要作用。     

Wolbachia在山楂双叶螨中的感染及对寄主生殖的影响

【目的】共生菌Wolbachia在多种叶螨寄主中引起细胞质不亲和及适合度改变,影响寄主的生物学特性。山楂双叶螨Amphitetranychus viennensis是重要的果树害螨,常暴发成灾。本研究旨在明确Wolbachia在山楂双叶螨中的感染情况及对寄主生殖的影响。【方法】采集自然种群的山楂双叶螨,运用多位点序列分型技术（multilocus sequence typing, MLST）对其体内Wolbachia感染率及株系进行分析;通过杂交试验及生物学观察,分析感染Wolbachia对山楂双叶螨单雌产卵量、后代孵化率、性比及死亡率的影响。【结果】山楂双叶螨自然种群感染一种株系的Wolbachia （wVie）,该Wolbachia株系与小黑花椿象Orius strigicollis和丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis中的Wolbachia株系亲缘关系较近,而与叶螨属Tetranychus叶螨感染的Wolbachia株系亲缘关系较远。Wolbachia与4种分化较小的线粒体单倍型相关联。Wolbachia感染雌虫与不感染雌虫产卵量没有显著差异（P>0.05）。不感染雌虫与感染雄虫交配,卵孵化率显著低于其他杂交组合 (P<0.05),但孵化率仍达近75%。各交配组合的后代性比及死亡率变化不明显（P>0.05）。【结论】Wolbachia在山楂双叶螨种群中的侵染历史较短,对山楂双叶螨的产卵力、后代性比、死亡率没有影响。Wolbachia在山楂双叶螨中诱导产生弱的CI表型。     

不同茶园灰茶尺蠖和茶尺蠖对5种杀虫剂的抗药性监测

为了明确茶园暴食性害虫灰茶尺蠖Ectropis grisescens和茶尺蠖E. obliqua抗药性现状，制定有效的防治措施，本研究采用浸叶法分别测定了5种茶园常用杀虫剂对5个地理种群灰茶尺蠖和2个地理种群茶尺蠖的抗药性。结果表明，不同茶园灰茶尺蠖和茶尺蠖对供试药剂的抗性水平存在差异：浙江兰溪、浙江金华、河南南阳地区的灰茶尺蠖种群和浙江杭州、浙江安吉的茶尺蠖种群对联苯菊酯产生了中高等抗性；浙江杭州的茶尺蠖种群对苦参碱的抗性达到中等水平，其余供试种群对苦参碱抗性处于敏感水平；所有供试种群对虫螨腈、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和茚虫威这3种药剂的抗性均处于敏感水平。从化学防治的角度来看，目前茶园灰茶尺蠖和茶尺蠖对虫螨腈、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和茚虫威敏感性高，抗性低，推荐合理科学使用，并避免长期使用单一农药。     

转染从灰飞虱提取的Wolbachia对豆叶螨繁殖适合度和寿命的影响

【目的】Wolbachia是广泛存在于节肢动物体内的一类母系遗传的共生菌, 能够通过多种机制调节节肢动物的生殖。近年来, 为了更进一步地探究Wolbachia与寄主之间的互作机制, 许多研究者展开了Wolbachia的人工转染研究。【方法】我们在实验室条件下将灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)感染的Wolbachia提取纯化后, 利用显微注射的方法导入豆叶螨Tetranychus phaselus Ehara体内。研究了注入从灰飞虱提取的Wolbachia和豆叶螨自然感染Wolbachia对豆叶螨繁殖适合度和寿命的影响, 并测定了两种Wolbachia的密度随豆叶螨日龄增长的变化情况。【结果】结果显示, 外源Wolbachia在豆叶螨体内的拷贝数极低, 仅为自然感染豆叶螨体内Wolbachia拷贝数的0.5%左右。与自然感染的Wolbachia不同, 外源Wolbachia在豆叶螨种群中不能引起胞质不亲和, 但能够显著降低雌螨的产卵量。【结论】本研究表明, 来自灰飞虱的Wolbachia具有抑制豆叶螨种群扩张的潜在能力, 对豆叶螨生物防治具有一定的应用价值。     

灰茶尺蠖和茶尺蠖绿色防控技术研究进展

灰茶尺蠖和茶尺蠖作为鳞翅目两个近缘种,是茶园最重要的两种害虫。目前化学农药仍是茶园防治尺蠖的重要手段,容易导致“3R”问题,不利于茶园的可持续发展。本文从农业防治、物理防治、生物防治、化学生态防治和化学防治五个方面就灰茶尺蠖和茶尺蠖的绿色防控进行了综述。强调加强茶园田间管理和尺蠖监测预警,合理布局茶树品种,强化保护利用茶园本土天敌,科学高效地协调使用核型多角体病毒、性诱、灯诱等技术,从而实现对灰茶尺蠖和茶尺蠖的绿色防控技术集成应用,减少其对茶树的危害,为茶园优质安全生产提供强有力的保障。     

Wolbachia distribution and cytoplasmic incompatibility based on a survey of 42 spider mite species (Acari: Tetranychidae) in Japan

Wolbachia are a group of maternally inherited bacteria that infect a wide range of arthropods. Wolbachia infections are known to result in the expression of various abnormal reproductive phenotypes, the best known being cytoplasmic incompatibility. The first systematic survey of 42 spider mite species in Japan revealed that seven species (16.7%) were infected with Wolbachia. Wolbachia in the spider mites were grouped into three subgroups in supergroup B by phylogenetic analyses of the wsp gene. Most spider mites did not show cytoplasmic incompatibility when infected males were crossed with uninfected females. However, all infected populations of Panonychus mori and Oligonychus gotohi (five and four populations, respectively) possessed modification-positive strains of Wolbachia, and the cytoplasmic incompatibility decreased egg hatchability and female ratio of the spider mites. Thus, some Wolbachia strains cause sex ratio distortion in their hosts.     

我国三地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响

【目的】Wolbachia 是广泛存在于节肢动物和丝状线虫体内的一类共生菌, 能够以多种方式对宿主产生影响。精卵细胞质不亲和（CI）是其引起的最普遍的表型, 即感染Wolbachia的雄性宿主与未感染或感染不同品系的雌性宿主交配后, 不能产生后代或后代极少, 而感染同品系Wolbachia的雌雄宿主交配后则能正常产生后代。我们前期研究发现, 湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇Drosophila melanogaster被Wolbachia感染。本研究旨在明确这3个地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响。【方法】利用Clustal X软件对Wolbachia的wsp基因序列进行比对, 利用MEGA软件构建系统发育树。采用多位点序列分型（MLST）的方法对Wolbachia进行分型。通过区内交配和区之间杂交的方式研究不同地区黑腹果蝇体内Wolbachia 的关系及其对果蝇生殖的影响。【结果】湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇中感染的Wolbachia都是属于A大组的Mel亚群。这3个地区果蝇感染的Wolbachia的序列类型（ST）不同, Wolbachia之间存在一定的差异。湖北武汉和天津果蝇中的Wolbachia能引起强烈的CI表型, 而云南六库果蝇中的Wolbachia引起的CI强度相对较弱。武汉果蝇中Wolbachia不能完全挽救天津果蝇中Wolbachia引起的CI表型, 而天津果蝇中Wolbachia也不能完全挽救武汉果蝇中Wolbachia引起的CI表型。【结论】武汉和天津地区黑腹果蝇中的Wolbachia可能距离较远。Wolbachia的长期共生可能对黑腹果蝇的进化产生了一定的影响, 湖北武汉与云南六库的黑腹果蝇中感染的Wolbachia属于不同的序列类型, 这2个地区的黑腹果蝇已发生了一定的分歧, 产生了一定的生殖隔离。