基于宏基因组测序的扶桑绵粉蚧内共生菌多样性研究

[目的] 扶桑绵粉蚧是一种重要的入侵害虫,也被列为我国的检疫性有害生物。内共生菌的群落结构及与扶桑绵粉蚧关系的研究,将为研究扶桑绵粉蚧的入侵生物学和防治提供新的思路和参考。[方法] 利用宏基因组测序技术对室内饲养扶桑绵粉蚧内共生菌的物种组成、丰度和多样性进行了研究。[结果] 共鉴定获得29个门,47个纲,105个目,178个科,245个属,299个种。变形菌门、γ-变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科、伯克氏菌属、Candidatus分别为各分类阶元的优势种群。共预测了36505个基因,其中77.27%的基因分布在200~499 nt的范围内。基因集KEGG注释表明,扶桑绵粉蚧内共生菌代谢相关基因最多,达384个,占49.48%;环境信息处理基因最少,仅8个,占1.03%;代谢相关基因最多的为氨基酸代谢基因,为64个,占28.19%。基因集COG注释表明,翻译、核糖体结构和生物发生的基因最多,其次为氨基酸转运和代谢基因,分别占27.64%和12.31%。[结论] 初步确定了扶桑绵粉蚧内共生菌菌群的群落结构和优势菌群,并初步分析了这些内共生菌的功能基因情况,为进一步研究内共生菌与扶桑绵粉蚧之间的关系提供了基础,以期从内共生菌的角度为该虫的防控提供新的策略。     

不同密度棉花粉蚧种群对扶桑生长的影响

棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley是我国一种重要外来入侵害虫.关于该害虫入侵发生对作物的危害程度一直是关注的重要方面.本文通过定量接种虫量的方法,研究了棉花粉蚧初孵若虫不同初始密度(50头/株、100头/株、200头/株、400头/株、800头/株)下扶桑苗生长规律.结果植株生长表明,随着初始种群密度增大,扶桑株高增长量、茎粗增长量逐渐降低,棉花粉蚧对扶桑生长的抑制作用逐渐加重.当初始虫量较大时,扶桑表现为生长显著减缓,叶片萎缩、脱落等症状.当初始虫量为50头/株时,扶桑株高及株高增长量分别降低15.4％、28.9％,显著低于对照;当初始虫量为400头/株时,扶桑受害严重,与对照相比株高、株高增长量分别降低了 38.7％、70.2％,茎粗和茎粗增长量分别降低了 21.2％和39.6％.对在扶桑上棉花粉蚧的危害时间和种群虫口当量分别与寄主株高、株高增长量、茎粗、茎粗增长量之间的关系进行二次曲线拟合,分别建立了三者之间关系的拟合模型,并通过该模型计算出已知该虫种群密度在一定时间内危害寄主的株高、株高增长量、茎粗和茎粗增长量,推算出棉花粉蚧的防治指标.本研究结果为制定棉花粉蚧的防治指标提供了理论依据.     

扶桑绵粉蚧的过冷却点和体液结冰点测定

本文测定了扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley除卵期以外其它各虫态的过冷却点和结冰点.结果表明,该虫过冷却点以1龄若虫最低,为-24.02℃;雄虫预蛹次之,为-22.13℃;雄虫蛹、雄虫2龄若虫、雌虫3龄若虫、雄成虫、雌虫2龄若虫、雌成虫过冷却点逐渐升高,分别为-21.08℃、-20.25℃、-19.05℃、-18.42℃、-17.91℃、-16.89℃.体液结冰点也以1龄若虫最低,为-23.2℃;雄虫预蛹次之,为-19.09℃;雄虫蛹、雄虫2龄若虫、雌虫3龄若虫、雌虫2龄若虫、雌成虫、雄成虫体液结冰点逐渐升高,分别为-16.64%、-15.81℃、-13.92℃、-13.20℃、-12.85℃、-12.79℃.试验结果表明扶桑绵粉蚧过冷却点低,耐寒性较强,可能适宜在中国北部更广泛的区域生存.     

粉蚧标本保存与DNA提取方法的比较

【目的】探讨适合粉蚧的标本保存及DNA提取方法。【方法】采用改良CTAB法、改良SDS法、Gen Mag Bio动物细胞组织/细胞基因组磁珠法以及Gene JET Genomic DNA纯化试剂盒法4种方法分别对新鲜活体4℃、无水乙醇﹣20℃和无水乙醇4℃3种保存方式且保存一年以上的扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis成虫进行DNA提取,并对不同提取方法所获取的DNA纯度与质量浓度进行分析比较验证。【结果】3种保存方式中,新鲜活体效果最好,其次为无水乙醇-20℃。无水乙醇4℃效果和无水乙醇﹣20℃无明显区别,均存在一定程度的降解。对于新鲜活体标本,以CTAB法提取的DNA质量最高,其次为Gen Mag Bio磁珠法和SDS法,Gene JET试剂盒法最差;对于无水乙醇﹣20℃和4℃保存时间较长的标本,磁珠法提取的DNA质量明显优于其余3种方法。【结论】无水乙醇﹣20℃可用于粉蚧长期保存,可满足后续分子研究需要;改良CTAB法对新鲜粉蚧成虫DNA提取效果较好,磁珠法对长时间保存DNA存在一定程度降解的粉蚧成虫效果较好。     

杭州地区扶桑绵粉蚧危害调查及系统进化分析

【背景】扶桑绵粉蚧是近年来入侵我国的重要检疫性害虫,在我国多个省份均有发生,造成了严重的经济损失。【方法】于2009—2015年对杭州地区扶桑绵粉蚧的发生危害情况进行了实地调查,同时结合mt DNA COI分子标记方法,对扶桑绵粉蚧进行分子鉴定和系统进化分析。【结果】杭州市余杭区、萧山区和临安市3个地区发现扶桑绵粉蚧分布,共调查到寄主植物38科61属68种,以辣椒、茄子、番茄、南瓜、棉花、芝麻、菊花、苦荬菜、大花马齿苋和五色梅受害最严重。系统进化分析表明,杭州地区的扶桑绵粉蚧未发生明显的遗传分化,与我国其他地区扶桑绵粉蚧mt DNA COI基因相似度为99.4%~100%。【结论与意义】本研究为进一步研究扶桑绵粉蚧的遗传进化、可能的侵入途径以及科学防控提供了理论基础。     

六种杀虫剂对扶桑绵粉蚧的毒力和防治效果

为筛选出高效的防治药剂,测定了6种杀虫剂对扶桑绵粉蚧的毒力和防治效果。结果表明,毒死蜱、灭多威、杀扑磷3种药剂对各个虫期触杀毒力均较强,噻虫啉、阿维菌素稍弱,最差的为多杀霉素;不同虫期中低龄若虫对药剂较敏感。田间试验结果显示各种药剂防效随时间延长总体呈下降趋势;90%灭多威WP具有速效、残效期长的特点,在第3天时矫正防效达到99.92%。其余药剂,持效期均较短。     

交配后扶桑绵粉蚧雌成虫卵巢结构及 其他相关结构的变化

利用显微光镜和超微电镜技术观察明确了扶桑绵粉蚧雌成虫卵巢及相关结构的变化,结果表明该虫的内生殖系统含1对卵巢、输卵管、储精囊和1对附腺.每个卵巢有数以百计的端滋式卵巢小管.卵巢小管缺末端纤丝,包含滋养部分和卵黄部分.储精囊表面被丰富的肌原纤维包裹,未经交配的雌虫体内储精囊在显微镜下呈透明状圆形,电镜观察囊内只含液态物质;交配后,储精囊不再维持规则的球状,囊内出现精细胞等物质;精细胞呈典型的“9+2”结构.在初孵化的雌性成虫体内,卵巢小管内的滋养细胞部分中间为营养核,以此联接滋养细胞和卵细胞.卵黄部分包含1个卵细胞.雌性成虫只有通过交配,卵巢内的胚胎才可得以顺利发育;若未经交配,卵巢内的卵细胞将出现发达的内质网结构,标志着细胞将降解而被母体重吸收.     

浙江省扶桑绵粉蚧分布危害调查

本文报道浙江省2009年9月至11月对新入侵害虫——扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsisTinsley全面调查结果。目前扶桑绵粉蚧在浙江省的杭州下沙区、余杭区,金华的武义县,丽水的云和县有分布,在玉米、甘薯、南瓜、枸杞、太阳花、胭脂花、刺儿菜、小飞蓬等19科29种农作物、花卉和杂草上发现扶桑绵粉蚧的为害。论文还对其检疫与防控措施提出了建议。     

防治扶桑绵粉蚧化学农药的筛选及其防治效果

为寻求防治扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley有效化学药剂,在室内测定了9种化学农药对该虫的致死效果,在此基础上,选出4种农药进行了田间防治试验.结果表明,室内条件下三氯杀螨醇、阿维菌素、阿维-氯氰、联苯菊酯4种药剂对成虫的校正死亡率在23.7%～66.7%之间,明显低于对1龄若虫的作用效齐果;高效氯氟氰菊酯、吡虫啉、啶虫脒和毒死蜱4种化学药剂,在田问施药后第5天的防治效果可达到91%以上,其中啶虫脒和毒死蜱的防治效果分别达到95.6%和98.2%.在防治应用中,建议推荐高效氯氟氰菊酯、吡虫啉、啶虫脒、马拉硫磷和毒死蜱5种药剂,同时应注意针对不同的虫态有必要适当调整用药浓度(就除害处理而言)和施药次数,以达到理想的防治效果.     

云南省扶桑绵粉蚧的分布和危害

【背景】扶桑绵粉蚧是一种危险的外来入侵害虫,自2008年在我国首次发现以来,其发生范围急剧扩大。但有关云南省扶桑绵粉蚧的发生情况缺乏系统的调查报道。【方法】2010年3月~2013年3月,对云南省16个州（市）72个区（市、县）的扶桑绵粉蚧的分布与危害情况进行了系统的调查,并对其天敌情况进行了初步调查。【结果】扶桑绵粉蚧在云南文山州富宁县,西双版纳州景洪市、勐海县,德宏州芒市,红河州元阳县、蒙自市,保山市隆阳区,丽江市华坪县,楚雄州永仁县,怒江州泸水县8个州（市）共10个市（县）有零星分布。其寄主植物共14科18属19种,包括园林观赏植物3种、经济作物1种、蔬菜作物2种、粮食作物1种、杂草11种,其中有12种植物在我国其他疫区未见报道;调查过程中发现其天敌3种。【结论与意义】扶桑绵粉蚧在云南省呈零星点状分布、疫区间受害情况有差异,未对经济作物造成严重损害。本研究可为云南省开展扶桑绵粉蚧的检疫防控提供参考。