下调烟粉虱MED隐种BtabCSP6表达对番茄黄化曲叶病毒传播的影响

【目的】番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)是对农业生产造成威胁的主要病毒之一,自然条件下通过媒介昆虫烟粉虱Bemisia tabaci传播。已有研究表明烟粉虱雌成虫比雄成虫具有更强的获毒与传毒能力。本研究旨在探明烟粉虱化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)基因BtabCSP6表达对病毒传播的影响,为控制病毒发生寻找新途径。【方法】使用TYLCV侵染性克隆方法获得带毒番茄植株,微虫笼收集不带毒烟粉虱MED隐种成虫固定在感染TYLCV的番茄植株叶片获毒48 h;利用RT-qPCR技术测定分别取食感染和未感染TYLCV番茄植株的烟粉虱MED隐种雌雄成虫体内BtabCSP1-8基因表达量变化;通过饲喂法利用RNAi对烟粉虱MED隐种雌成虫BtabCSP6基因进行干扰48 h后饲喂TYLCV感染的番茄植株,测定烟粉虱MED隐种雌成虫的获毒率和传毒率。【结果】RT-qPCR检测结果表明,与未侵染的烟粉虱MED隐种雌成虫相比,侵染TYLCV的雌成虫体内BtabCSP3和BtabCSP6基因的表达量变化最为显著。同样...     

烟粉虱MEAM1和MED成虫在辣椒上传播番茄褪绿病毒的特性

【目的】分析与比较烟粉虱Bemisia tabaci MEAM1和MED成虫在辣椒Capsicum annuum植株上对番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus, ToCV)的传播差异,解析媒介昆虫-病毒-寄主植物间的互作关系,为田间辣椒上ToCV防治提供参考。【方法】利用烟粉虱MEAM1和MED成虫及ToCV cDNA侵染性克隆,对烟粉虱MEAM1和MED成虫在辣椒植株上获取和传播ToCV的能力进行比较,同时比较烟粉虱MEAM1和MED成虫在健康和携带ToCV辣椒植株上的取食偏好。【结果】在感染ToCV的辣椒植株上接虫后96 h内,烟粉虱MEAM1和MED成虫体内病毒积累量逐渐增加,MED成虫获毒速度和病毒积累量均大于MEAM1成虫的,MED成虫获毒量是MEAM1成虫的1.74倍;MED成虫在辣椒植株上的传毒量明显高于MEAM1成虫,传毒量平均相差9倍,且MED成虫传毒率比MEAM1成虫高29%。MEAM1和MED成虫对健康和感染ToCV的辣椒植株的取食偏好相似,都明显倾向于取食被ToCV侵染的辣椒植株。【结论】烟粉虱MED成虫在辣椒植株上获取、传播ToCV的能力均...     

海南烟粉虱田间种群隐种鉴定及对溴氰虫酰胺和氟吡呋喃酮的敏感性检测

【目的】明确海南烟粉虱Bemisia tabaci田间种群对2种新型杀虫剂溴氰虫酰胺和氟吡呋喃酮的敏感水平,为杀虫剂的合理施用与烟粉虱的田间抗性监测提供参考。【方法】以2017年1月采自海南省6个地点烟粉虱田间种群为材料,利用线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ基因(mtCOI)测序及mtCOI PCR-RFLP分子标记对采集种群隐种进行鉴定;采用浸叶法测定溴氰虫酰胺和氟吡呋喃酮2种药剂对各地区田间种群的致死中浓度(LC_(50))。【结果】在海南省6个烟粉虱田间种群中,三亚市吉阳区种群为MEAM1隐种,澄迈县永发镇种群和乐东黎族自治县冲坡镇种群以MED隐种为主的MEAM1(10%)与MED隐种(分别为94.6%和92.9%)混合种群,其他3个田间种群均为MED隐种。与溴氰虫酰胺敏感种群相比,除乐东黎族自治县十所种群已处于低水平抗性(RR:5~10倍),其他5个种群均处于敏感水平(RR5倍);所有6个田间种群对氟吡呋喃酮均处于敏感水平(RR3倍)。【结论】溴氰虫酰胺和氟吡呋喃酮可作为烟粉虱防控的新药剂,并可作为其抗性治理的替代药剂,但同时应密切关注烟粉虱对溴氰虫酰胺抗性水平变化情况。     

番茄黄化曲叶病毒对烟粉虱MED隐种取食行为的影响

为探究番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）对烟粉虱刺探取食行为的影响并研究其与烟粉虱之间的互作关系。利用EPG记录了感染TYLCV的MED隐种在番茄寄主上的取食波形,并与未感染TYLCV的MED隐种的取食波形进行了比较研究。结果表明,烟粉虱开始取食行为后,带毒MED和未带毒MED平均刺探次数和非刺吸时间占总取食时间的比例方面没有显著差异。带毒MED从口针刺探开始至到达韧皮部的平均时间为46 min,从记录开始至口针第一次到达韧皮部的平均时间为135 min,未带毒MED相对应的平均时间分别为19 min和25 min,两者结果差异显著;在烟粉虱取食番茄韧皮部阶段,带毒和未带毒MED的唾液分泌总时间分别为9 min、3 min,第一次韧皮部持续吸食平均时间分别为143 min、26 min,带毒MED显著高于未带毒MED。带毒MED在第一次持续吸食至第一次取食结束的平均时间为15 min,显著高于未带毒MED的4 min。综上所述,带毒MED完成整个刺探取食行为的平均时间较未带毒MED显著增加,特别是唾液的分泌时间以及第一次在韧皮部的持续吸食时间。表明,TYLCV能促进MED加强唾液分泌和韧皮部取食,从而促进病毒的传播。     

温室粉虱和烟粉虱3个隐种中热激蛋白基因hsp70和hsp90含量的比较分析

【目的】昆虫适应新环境的能力与其对温度的耐受能力密切相关。热激蛋白HSP70和HSP90具有提高生物体温度耐受性的功能。烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)不同隐种和不同种粉虱对温度的适应能力有差异,这与它们的热激蛋白基因拷贝数的差异可能相关。【方法】利用实时荧光定量PCR方法,检测入侵型烟粉虱MED隐种和MEAM1隐种、本地型烟粉虱AsiaⅡ1隐种以及温室粉虱Trialeurodes vaporariorum (Westwood)基因组DNA中热激蛋白基因hsp70和hsp90的拷贝数。【结果】不同种类的粉虱和烟粉虱不同隐种体内的hsp70和hsp90的含量均有较大差异,其中hsp70和hsp90拷贝数在入侵型烟粉虱MED和MEAM1隐种中含量较其他两种均高,而在土著种AsiaⅡ1隐种中含量最低,在温室粉虱中居中。此外,相同物种雌雄成虫hsp70和hsp90的拷贝数也不同,雌虫hsp70和hsp90拷贝数约为雄虫的2倍。【结论】不同种粉虱及烟粉虱不同隐种的hsp70和hsp90的拷贝数可能与其耐热性差异相关。本研究为解释不同种粉虱、烟粉虱不同隐种及其不同性别的耐热性差异机制提供了进一步的依据。     

烟粉虱传毒相关蛋白基因的克隆及其表达量分析

【目的】烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种世界性的入侵性害虫,其传播的番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)给我国番茄生产造成巨大经济损失。为了阐明烟粉虱传播双生病毒的机理,本文拟研究明确B和Q烟粉虱体内传毒相关蛋白Gro EL基因及其表达量。【方法】采用特异性引物克隆了B和Q烟粉虱内共生菌编码的传毒相关蛋白Gro EL基因,并进行序列分析;并利用荧光定量PCR技术检测两种生物型及其获取双生病毒前后该基因的相对表达量。【结果】烟粉虱内共生菌Hamiltonella编码的Gro EL基因全长为1 668 bp,编码555个氨基酸;B、Q烟粉虱该基因的核苷酸序列相似性为99.94%,氨基酸同源性为99.82%;带毒烟粉虱中Gro EL基因的表达量显著高于未带毒的对应生物型烟粉虱;无论带毒与否,Q烟粉虱该基因的表达量均显著高于B(P<0.05)。【结论】烟粉虱携带TYLCV后可诱导Gro EL的表达量升高,B和Q烟粉虱中Gro EL基因及其表达量均存在差异,这可能是B和Q烟粉虱传毒效率存在显著差异的原因之一。     

利用TaqMan等位基因技术鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种

MEAM1和MED是烟粉虱Bemisia tabaci两种重要的外来入侵隐种, 在我国部分地区常混合发生, 对我国农业生产造成了不同程度的危害和损失。尤其是MED隐种危害寄主范围更广, 对多种杀虫剂具有较高抗性, 防治上更为困难。因此, 如何快速鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种, 对于烟粉虱防治策略的选择具有十分重要的意义。本研究选择线粒体细胞色素氧化酶I(mitochondrial cytochrome oxidase I, mtDNA COI)基因保守区域内的单核苷酸多态性（SNP）为靶标, 应用等位基因聚合酶链式反应技术, 借助TaqMan-MGB荧光染色标记探针, 建立了一种鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种的等位基因选择性PCR方法, 并对北京11个区县的14个烟粉虱种群进行了隐种鉴定。结果表明, 北京地区14个烟粉虱种群样本与已知烟粉虱MED隐种种群在荧光值分布上聚为一簇, 为MED隐种。该鉴定方法具备SNP基因分型的优点, 可快速、 可靠、 高通量地鉴定烟粉虱MEAM1和MED, 为烟粉虱隐种鉴定及遗传分化研究提供了新的可选途径。     

内共生菌Cardinium对烟粉虱MED隐种耐药性的影响

【目的】次生内共生菌感染可影响烟粉虱Bemisia tabaci对杀虫剂的敏感性。本研究旨在揭示内共生菌Cardinium感染对烟粉虱B. tabaci MED隐种耐药性的影响。【方法】室内测定海南陵水与山东寿光烟粉虱MED隐种种群内遗传背景一致的Cardinium感染与未感染品系对不同浓度新烟碱类杀虫剂噻虫嗪和吡虫啉的耐药性。【结果】各浓度噻虫嗪和吡虫啉处理后,烟粉虱陵水种群感染Cardinium品系死亡率比未感染品系显著降低;100, 150, 175和200 mg/L噻虫嗪以及175和200 mg/L吡虫啉处理后,烟粉虱寿光种群感染Cardinium品系死亡率比未感染品系显著上升。相对于未感染品系,烟粉虱陵水种群感染Cardinium品系对噻虫嗪、吡虫啉的抗性倍数(RR)分别是1.355和1.847,烟粉虱寿光种群感染Cardinium品系的RR分别是0.790和0.847。【结论】内共生菌Cardinium感染能影响烟粉虱MED隐种对噻虫嗪和吡虫啉的耐药性,且这种影响在不同种群间存在差异。研究结果对于揭示烟粉虱MED隐种的种群适应性及扩张机制具有重要参考价值。     

亚致死剂量溴氰虫酰胺对MED烟粉虱取食行为及传播TYLCV的影响

取食是烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)传播植物病毒最重要的途径之一.本研究利用昆虫刺探电位(EPG)技术研究了杀虫剂溴氰虫酰胺亚致死浓度(LC15)对携带番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)MED烟粉虱取食行为和传毒效率的影响.结果表明,溴氰虫酰胺对未携毒和携毒MED烟粉虱的亚致死浓度(LC15)分别...     

广东朱槿曲叶病发生及传播介体烟粉虱种群组成调查

【背景】2006年我国广东地区发现由木尔坦棉花曲叶病毒(CLCu Mu V)侵染引起的朱槿曲叶病,但有关该病害在朱槿植物上的发病率、传播介体——烟粉虱隐种的组成尚未见报道。【方法】在广东省广州和清远地区对感染CLCu Mu V的朱槿植株进行抽样调查;利用mt COⅠ引物扩增鉴定烟粉虱隐种种群组成。【结果】调查表明,广州和清远地区朱槿上CLCu Mu V的发病率分别为53.98%~71.78%和38.42%~45.27%。烟粉虱种群均为MEAM1和AsiaⅡ7隐种的混合种群;广州地区烟粉虱种群中AsiaⅡ7隐种的比例为6.25%~17.71%,清远地区AsiaⅡ7隐种的比例为76.25%~89.17%。【结论与意义】随着带病植株种植范围的扩大以及可传毒烟粉虱隐种的扩散,CLCu Mu V很有可能大范围扩散流行,应做好防控监测工作。     

番茄褪绿病毒TaqMan荧光定量PCR快速检测方法的建立与应用

【目的】本研究旨在建立TaqMan实时荧光定量PCR(TaqMan RT-qPCR)技术,快速检测单头烟粉虱Bemisia tabaci体内的番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,ToCV)。【方法】根据ToCV外壳蛋白保守序列设计了1对特异性引物和1条TaqMan探针,建立了TaqMan RT-qPCR方法;与常规PCR检测进行比较,检测该方法的灵敏度与特异性;并应用该方法对单头烟粉虱成虫体内ToCV进行了快速检测。【结果】本研究构建的TaqMan RT-qPCR检测ToCV的标准曲线,其循环阈值(Ct值)与模板浓度具有良好的线性关系,扩增效率为98%。该方法对ToCV的最低检测浓度为8.3×10 copies/μL,灵敏度是常规RT-PCR的1000倍。该方法与田间番茄两种重要病毒番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)和番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)检测无交叉反应。单头烟粉虱成虫ToCV检测结果表明,温室内ToCV侵染植株上烟粉虱携毒率为100%,田间烟粉虱的携毒率为30%。【结论】本研究建立的TaqMan RT-qPCR检测方法,可快速有效检测单头烟粉虱体内ToCV携毒情况,为该病毒病的防控提供了技术支撑。     

A shift of vector specificity acquired by a begomovirus through natural homologous recombination

Recombination is common in plant viruses such as geminiviruses, but the ecological and pathogenic consequences have been explored only in a few cases. Here, we found that a new begomovirus, tomato yellow leaf curl Shuangbai virus (TYLCSbV), probably originated from the recombination of Ageratum yellow vein China virus (AYVCNV) and tobacco curl shoot virus (TbCSV). Agrobacterium-mediated inoculation showed that TYLCSbV and AYVCNV have similar levels of infectivity on tomato and tobacco plants. However, the two viruses exhibit contrasting specificities for vector transmission, that is, TYLCSbV was efficiently transmitted by the whitefly Bemisia tabaci Mediterranean (MED) rather than by the whitefly B. tabaci Middle East-Asia Minor 1 (MEAM1), whereas AYVCNV was more efficiently transmitted by MEAM1. We also showed that the transmission efficiencies of TYLCSbV and AYVCNV are positively correlated with the accumulation of the viruses in whitefly whole bodies and organs/tissues. The key coat protein amino acids that determine their accumulation are between positions 147 and 256. Moreover, field surveys suggest that MED has displaced MEAM1 in some regions where TYLCSbV was collected. Viral competition assays indicated that TYLCSbV outcompeted AYVCNV when transmitted by MED, while the outcome was the opposite when transmitted by MEAM1. Our findings suggest that recombination has resulted in a shift of vector specificity that could provide TYLCSbV with a potential selective transmission advantage, and the population shift of whitefly cryptic species could have influenced virus evolution towards an extended trajectory of transmission.     

烟粉虱的分类地位及在中国的分布

烟粉虱广泛分布于全球热带和亚热带地区。近20多年,烟粉虱的一些遗传群入侵世界各地,严重危害作物生产。烟粉虱遗传结构的多样性和复杂性早已被关注,但其分类地位,尤其是烟粉虱到底是一个包含多个生物型的种还是一个包含许多隐种的物种复合体,一直颇受争议。近几年,有关烟粉虱种系发生和系统学的研究取得长足进展,有证据推论其是一个包含至少31个隐种的物种复合体,但生殖隔离证据仍显不足,种系发生分析结果也因仅依据COI一个基因而受到质疑。因此,在大多数从事烟粉虱研究的同行接受其为一个物种复合体的概念的同时,仍有同行沿用生物型的概念。在我国境内已先后报道了包括13个本地种和2个全球入侵种在内的15个烟粉虱隐种。本地种主要分布在我国南部及包括海南岛和台湾岛的东南沿海地区,隐种的多样性由南向北逐渐降低。入侵种“中东一小亚细亚1”隐种（MEAMl）（即“B型”）和“地中海”隐种（MED）（即“Q型”）分别于20世纪90年代中后期和2003年前后入侵我国,并在许多地区迅速取代了本地种而占据优势地位。全国范围内的调查数据显示,这2个入侵种可在大部分区域共同存在,但自2005年以来,MED在许多地区陆续取代MEAMl,这很可能与MED对大量使用的新烟碱类杀虫剂有较强抗性有关。本文还讨论了烟粉虱隐种复合体分类所面临的命名等难题以及大范围抽样调查的数据偏差问题。     

Tomato yellow leaf curl geminivirus (TYLCV-Is) is transmitted among whiteflies (Bemisia tabaci) in a sex-related manner

Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) is the name given to a complex of geminiviruses infecting tomato cultures worldwide. TYLCV is transmitted by a single insect species, the whitefly Bemisia tabaci. Herein we show that a TYLCV isolate from Israel (TYLCV-Is) can be transmitted among whiteflies in a sex-dependent manner, in the absence of any other source of virus. TYLCV was transmitted from viruliferous males to females and from viruliferous females to males but not among insects of the same sex. Transmission took place when insects were caged in groups or in couples, in a feeding chamber or on cotton plants, a TYLCV nonhost. The recipient insects were able to efficiently inoculate tomato test plants. Insect-to-insect virus transmission was instrumental in increasing the number of whiteflies capable of infecting tomato test plants in a whitefly population. TYLCV was present in the hemolymph of whiteflies caged with viruliferous insects of the other sex; therefore, the virus follows, at least in part, the circulative pathway associated with acquisition from infected plants. Taken as a whole, these results imply that a plant virus can be sexually transmitted from insect to insect.     

烟粉虱传播双生病毒研究进展

综述了烟粉虱Bemisia tabaci对双生病毒的获取、传播及存留等方面的特性。烟粉虱最短的获毒和接种时间为15～30 min;双生病毒在烟粉虱体内可存留1至数周,有的终身存在。烟粉虱对双生病毒的传毒效率除了随其获毒及传毒时间的延长、传毒烟粉虱个体数量的增加以及病毒体浓度的增加而提高外,还与烟粉虱的龄期及性别有关。双生病毒除了在植物与粉虱之间直接传播外,还可通过烟粉虱交配及经卵携带的途径在烟粉虱个体和代别间进行传播。寄主植物、双生病毒的一些特殊蛋白以及烟粉虱内共生菌产生的GroEL蛋白,都可影响烟粉虱携带的双生病毒种类及传毒的可能性。双生病毒可对烟粉虱的发育、存活和生殖产生不利或有利的影响。雌成虫携带番茄黄化曲叶病毒（tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）后,存活力和生殖力均下降; 而携带番茄斑驳病毒（tomato mottle virus, ToMoV）后,生殖力提高。此外,植物感染双生病毒后,其对烟粉虱的适合性可能提高。     

ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株上烟粉虱寄主适应性及寄主植物营养成分含量和防御反应变化

[目的]本研究以番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,ToCV)和番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)为主体,旨在明确ToCV单独侵染及TYLCV&ToCV复合侵染对烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种寄主适应性的影响,并从寄主植物营...