亚洲柑橘木虱传播黄龙病菌的特性与机制研究进展

黄龙病Huanglongbing(HLB)是世界性的重大柑橘病害,在中国主要由亚洲柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama传播。该害虫的传病特性与机制一直是相关研究热点之一。本文综述了近些年该领域的研究成果,包括亚洲柑橘木虱传播黄龙病的方式、传病过程与机制,以及影响传病效率的因素等方面,为该木虱及黄龙病的防控与深入研究提供参考。     

柑橘木虱两地理种群的内共生菌群落组成及传菌能力

柑橘黄龙病（Huanglongbing, HLB）是经柑橘木虱Diaphorina citri传播的最主要柑橘病害之一, 危害严重时能对柑橘产业造成毁灭性的破坏。为了鉴定福建和海南2个地理种群柑橘木虱的内共生菌群落组成, 本研究对16S rRNA部分保守序列进行PCR扩增, 并利用特异性引物对不同内共生菌进行了感染率检测; 另外, 还通过人工接虫的方法, 探索柑橘木虱成虫在带黄龙病菌蕉柑Citrus reticulata cv. Tankan上的获菌能力, 以及带菌柑橘木虱成虫对黄岩蜜橘C. reticulata cv. Subcompressa的传菌能力。研究发现, 这2个地理种群的柑橘木虱含有相同的内共生菌组成, 包括α-Proteobacteria, Wolbachia spp., γ-Proteobacteria, mycetocyte symbionts, β-Proteobacteria, Oxalobacter和β-Proteobacteria, Herbaspirillum, 而且这2个地理种群柑橘木虱的4种内共生菌的携带率均在95%以上。柑橘木虱成虫在带菌蕉柑上饲菌28 d后, 带菌率可达到82%, 而带菌柑橘木虱成虫在黄岩蜜橘上传菌75 d后, 可导致橘树整体带菌。本研究为柑橘木虱的进一步研究和防虫治病途径提供了一些理论依据。     

亚洲柑橘木虱与柑橘黄龙病菌互作的研究进展

亚洲柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama作为柑橘产业重要病害柑橘黄龙病的主要传播媒介,已经成为重点防治对象。该害虫与黄龙病之间的互作一直是相关研究的热点,本文就近年来该领域的研究进展做了一个总结,从亚洲柑橘木虱的获菌与传病机制、病原菌与柑橘木虱之间的互作以及病原菌感染寄主植物后对木虱的影响等方面进行了综述。期望为深入开展黄龙病相关研究、寻找防控新途径提供依据。     

越南地区柑橘黄龙病发生及防治

黄龙病是全球广泛发生的毁灭性病害,柑橘木虱为其主要媒介昆虫。越南最早于上个世纪六十年代有相关报道。通过一些国际合作项目,越南对柑橘木虱和黄龙病进行了一系列研究并积极采取措施有效防控:包括消除病株、筛选抗病虫品种、改变种植密度和时间、化学防治与生物防治、作物间种、喷施矿物油乳剂、施用有机肥、使用无病苗和无病接穗并在运输过程中封闭保护等。其中控制黑臭蚁Dolichoderus thoracicus增殖黄猄蚁Oecophylla smaragdina、交错式间种番石榴以控制柑橘木虱和黄龙病值得中国借鉴和参考。     

防治果园周边柑橘木虱控制黄龙病效果研究

在新种柑橘园中栽种柑橘无毒苗,定期监测和防治果园内柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama,防治时期为各新梢萌芽期,重点防治期为早夏梢期和早秋梢期;与此同时,调查柑橘园周围柑橘木虱寄主植物,每年2月下旬、5月上旬、8月下旬和11月下旬定期喷药,清除柑橘园周围寄主植物上的柑橘木虱。结果表明,果园内柑橘木虱和黄龙病均得到有效的控制,果园内柑橘木虱种群数量控制在很低的水平,最高为225头/公顷,最低为0;黄龙病发病率也很低,2008年为8‰,实施该技术后,发病率逐年下降,2012年降低到01‰。     

我国柑橘木虱潜在适生区分布及趋势分析

【目的】柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是传播黄龙病的重要虫媒,给柑橘生产带来极大危害。本文通过已知柑橘木虱发生地信息和40年气象数据求取准确的生物气候模型参数,在此基础上分析我国柑橘木虱潜在适生区分布变化和未来发展趋势。【方法】本文从1970年以来公开发表的文献中整理提取了柑橘木虱在我国1990年前后的发生地信息,分别基于CLIMEX的标准气象数据和国家气象局发布的1991—2010年的气象数据,得到能够准确预测柑橘木虱潜在适生区分布的CLIMEX参数。然后使用Cli Mond发布的2030和2050年的全球气象数据,预测了未来柑橘木虱在我国的潜在适生区。【结果】2010年后柑橘木虱适生区分布北移明显,与实际发生地信息相吻合;全球气候变暖趋势影响下,2030年柑橘木虱适生区继续向北方扩展,但到2050年的适生区北界基本稳定,相比较而言临界区北移更加突出。【结论】柑橘木虱适生区北移明显,在未来气候条件下,干胁迫将阻止其进一步北移;但在临界气候条件下有建立种群的可能,对于目前未见该虫发生报道的潜在适生区,应加强早期预警和检疫防控措施。     

赣南柑橘木虱体内黄龙病菌psy62株系原噬菌体类型多样性的研究

为探明柑橘木虱体内黄龙病菌psy62株系中原噬菌体遗传多样性及与柑橘株系的遗传差异,本研究将利用3对引物在psy62基因组中2个噬菌体FP1和FP2的同源序列区域内对赣南地区阳性样品进行PCR扩增和测序。结果显示,赣南地区阳性样品在此基因区域内有28头柑橘木虱检测到原噬菌体,共有5种类型,分别为A,A2,B,C,C1。其中A,B的检测率相对较高;C1检测率最低,为7.1%。由此可见,在此基因位点不同地理位置的柑橘木虱原噬菌体种群有较大的遗传差异,且与美国佛罗里达的"Ca.L.asiaticus"株系,中国柑橘叶片"Ca.L.asiaticus"株系均有显著的遗传差异,这有助于进一步研究分析原噬菌体的种类差异对柑橘木虱传毒机制的影响。     

亚洲柑橘木虱成虫和5龄若虫在感染黄龙病的柑橘上的取食行为及获菌效率比较

【目的】亚洲柑橘木虱Diaphorina citri是柑橘的毁灭性病害——黄龙病亚洲种‘Candidatus Liberibacter asiaticus’(‘Clas’)的主要传播媒介。本研究的目的是明确木虱成虫和5龄若虫的取食行为、获菌效率是否有差异,以及寄主感染黄龙病是否对5龄若虫取食产生影响。【方法】利用直流型刺吸电位仪(DC-EPG Giga-4)记录柑橘木虱成虫和5龄若虫在携带黄龙病的酸橘Citrus reticulata cv. Sunki嫩梢上10 h的取食行为,用qPCR单头检测其获得黄龙病病原菌的效率,并比较5龄若虫在感病和健康植株嫩梢上的取食行为。【结果】柑橘木虱成虫与5龄若虫在感染黄龙病的酸橘上的取食行为有显著差异。5龄若虫比成虫更快地开始在韧皮部和木质部进行吸食,口针在韧皮部的总过程以及吸食时间显著长于成虫。此外,5龄若虫和成虫在EPG测定(同时饲菌)10 h后获菌率分别为37.5%和20.0%,若虫明显高于成虫。寄主植物感染黄龙病对5龄若虫的取食行为有一定的影响,表现在感病植株上的刺探次数、唾液分泌次数和韧皮部吸食次数都显著少于健康植株,而两者分泌唾液和韧皮...     

利用虫生真菌生物防治柑橘木虱的研究进展

柑橘木虱是柑橘黄龙病的重要传播虫媒。目前对柑橘黄龙病的防治尚缺有效的药剂和抗病品种,加强对柑橘木虱的防治,对控制柑橘黄龙病的蔓延具有重要意义。目前防治柑橘木虱多采用化学防治,杀虫剂的频繁使用造成了农药残留、环境污染、生物多样性被破坏和害虫产生抗药性等诸多问题,生物防治以其高效、低毒、低残留、不易产生抗药性等优点逐渐受到重视。昆虫病原真菌能侵入昆虫寄主体内,导致昆虫发病死亡,具有良好的病害流行潜力及生产应用便利性,利用昆虫病原真菌防治柑橘木虱具有广阔的发展空间。本文总结了用于柑橘木虱生物防治的虫生真菌种类,重点介绍了国内外利用球孢白僵菌、玫烟色棒束孢、淡紫紫孢菌、宛氏拟青霉、蜡蚧菌等虫生真菌在防治柑橘木虱中的应用,并对虫生真菌防治柑橘木虱的发展前景进行了展望,以期为柑橘黄龙病的防控提供借鉴。     

柑橘黄龙病菌内参基因的筛选与评估

【背景】柑橘黄龙病是世界柑橘生产上最具毁灭性的病害之一,主要由候选韧皮部杆菌属亚洲种("Candidatus Liberibacter asiaticus",CLas)引起。CLas全基因组测序已经完成,因而该病原菌的基因表达研究和功能验证得以进行。【目的】筛选CLas内参基因并评估其不同侵染时期和在不同品种植物寄主中的表达稳定性。【方法】基于基因功能类别,利用实时荧光定量PCR技术分析23个CLas的候选内参基因相对表达情况(16Sr RNA基因作为参照基因)。结合Ct值标准差和geNorm、NormFinder、RefFinder软件,评价内参基因的表达稳定性。【结果】在感染黄龙病不同时期和不同品种的植物寄主样本中,14对引物表现出较强的特异性和稳定性。内参基因稳定性排名:ftsZgyrArpoB1ftsAsecAgapzapEgmk2rpoDsecYrpoOftsWgmk1recA,根据geNorm配对变异值Vn/n+1选择稳定性最好的ftsZ和gyrA作为内参基因作进一步评估。以ftsZ+gyrA以及16S rRNA基因分别作为内参基因检测柑橘黄龙病菌致病基因LasΔ5313的表达水平,所得的表达模式相同。【结论】柑橘黄龙病菌中涉及DNA复制和细胞分裂功能的管家基因表达较稳定,在CLas的基因表达研究中可选择ftsZ+gyrA的基因组合作为内参。本研究为后续利用实时荧光定量PCR分析CLas基因表达及研究CLas致病机理奠定基础。     

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。     

黄龙病菌侵染过程中柑橘CsMYB基因克隆及表达分析

MYB类蛋白是一类与植物防卫反应有关的转录因子家族,本研究利用构建的甜橙健株与感染黄龙病的病株差减（SSH）文库,采用RACE技术克隆了一个MYB类基因的cDNA全长序列,命名为CsMYB（GenBank登录号为HQ841074）。柑橘CsMYB基因的cDNA全长为1 306 bp,生物信息学分析显示,该基因包括一个909 bp的完整开放读码框以及一个典型的26 bp poly-A,编码302个氨基酸,分子量为32.97 kD,等电点为8.5。同时,还有MYB类基因的保守特征区域,即在N端有两个典型的MYB DNA结合域：R2和R3。实时荧光定量PCR分析表明,柑橘CsMYB基因受到黄龙病菌侵染后的不同时期表达量不同,伴随着黄龙病病程的变化呈现不同的表达变化。推测CsMYB基因是一个转录因子,可能参与柑橘对黄龙病菌的防御反应过程。     

柑橘黄龙病株不同部位内生细菌群落结构的多样性

采用PCC(Pearson correlation coefficient)、系统聚类和多样性指数研究了柑橘黄龙病(citrus huanglongbing,HLB)植株不同部位叶片、枝条及其根部内生细菌的相互关系及其群落结构多样性.结果表明,从供试柑橘中分离得到26株内生细菌(叶片10株,枝条14株,根部2株)隶属于10个属19个种.Nested-PCR结果显示,柑橘植株不同空间叶片中,黄龙病病原的阳性检出率为58.3％.用LSD法比较显示,柑橘内生细菌在不同器官的分布量大小依次为根＞叶＞枝条.上、中、下不同部位叶片和枝条内生细菌分布量差异不显著,而东、西、南、北不同方位的叶片和枝条内生细菌分布量差异显著(P＜5％).柑橘内生细菌之间的PCC分析表明,Bacillus pumilus和Bacillus sp.与柑橘黄龙病病原菌呈显著负相关,Bacillus sp.和Bacillus pumilus与Bacillus subtilis呈显著正相关.Bacillus brevis和Escherichia hermannii与Bacillus vesiculariss存在显著正相关.对柑橘不同器官内生细菌的PCC分析表明,同种器官的内生细菌之间呈正相关,不同器官的内生细菌之间呈负相关.以内生细菌在各器官的分布量为指标分析不同器官之间的相关性,结果表明,叶片与枝条呈正相关,PCC为0.55,叶片与根部、枝条与根部均呈负相关,PCC分别为-0.19和-0.13.16S rDNA序列聚类分析表明,柑橘内生细菌可分为两大类,第Ⅰ大类为革兰氏阳性菌,第Ⅱ大类为革兰氏阴性菌.第Ⅰ大类又可以分为芽孢杆菌属和短小杆菌属两个亚类,第Ⅱ大类也可以分两个亚类.对柑橘黄龙病病原与叶片内生细菌进行聚类分析,可以分为三类,第Ⅰ类特征为内生细菌存在所有部位的叶片;第Ⅱ类特征为内生细菌与黄龙病病原菌存在负相关性;第Ⅲ类特征为内生细菌只存在特定部位叶片.当马氏距离为27.23时,可将柑橘黄龙病内生细菌群落结构聚为3类,第Ⅰ类特点是在不同部位叶片均有分布,为完全分布类型,且分布量较大,第Ⅱ类特点是在各器官中均为不完全分布类型,且分布量不均匀,第Ⅲ类特点是根部分布特性且分布量较大.分析多样性指数表明,SHANNON(H1)指数在叶片最高,根部最低.SIMPSON(D)指数在枝条最高,根部最低.Pielou指数在根部最高,枝条最低.     

亚洲柑橘木虱和柚喀木虱过冷却点和体液结冰点测定

亚洲柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama和柚喀木虱Cacopsylla citrisuga YangLi均为柑桔上的重要害虫,前者为黄龙病的主要媒介昆虫,后者也已证实为黄龙病菌的携带者。本文对这两种木虱各龄若虫和成虫的过冷却点和体液结冰点进行了测定,结果表明,柑橘木虱过冷却点和冰点均以1龄若虫最低,平均值分别为-26.32℃和-26.22℃;成虫的过冷却点和冰点最高,分别为-19.60℃和-18.71℃;其它虫态过冷却点和冰点由低到高依次为2龄若虫、4龄若虫、5龄若虫、3龄若虫。柚喀木虱过冷却点和冰点也均以1龄若虫最低,平均值分别为-25.30℃和-25.08℃;5龄若虫的过冷却点和冰点最高,平均分别为-19.50℃和-17.69℃;其它虫态过冷却点和冰点由低到高依次为2龄若虫、3龄若虫、4龄若虫、成虫。两种木虱的比较结果表明,各发育阶段的表现不一致,柚喀木虱的3龄若虫和成虫过冷却点显著低于柑桔木虱,而4龄、5龄若虫则显著高于柑桔木虱;3龄若虫体液结冰点也显著低于柑桔木虱,但1龄、4龄却显著高于柑桔木虱。柑桔木虱雌雄成虫的过冷却点和体液结冰点差异不显著。研究结果表明两种木虱的过冷却点、体液结冰点都较低,因而可能具有较强的耐寒能力。     

园艺矿物油乳剂对亚洲柑橘木虱成虫刺吸行为的影响

目的】亚洲柑橘木虱Diaphorina citri是传播柑橘最重要病害黄龙病(huanglongbing, Candidatus Liberibacter asiaticus)的媒介昆虫,树冠喷施园艺矿物油(horticultural mineral oil, HMO)可以减少其在柑橘上的取食和产卵。本研究旨在探索植物组织内残留的园艺矿物油如何影响亚洲柑橘木虱成虫的取食行为。【方法】采用直流型刺吸电位仪(DC-EPG Giga-8)记录亚洲柑橘木虱成虫12 h内在喷施不同浓度(0.25%, 0.5%, 1%和2%, v/v)HMO(nC24)乳剂和清水(对照)时柑橘嫩叶上的刺探和取食行为并转换为波形信号,分析比较各处理的波形参数。【结果】不同浓度HMO乳剂处理显著提高了亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的C波(路径波)持续时间百分比,显著减少了E2波(韧皮部吸食汁液)持续时间百分比,而对D(口针第一次接触韧皮部组织), E1(韧皮部出现唾液分泌) 和G(木质部吸食汁液) 波持续时间百分比没有显著影响。HMO处理组C波的每成虫波形累积时间(WDI)显著长于对照组,而各浓度处理之间没有显著差异,但D波WDI明显短于对照组。随着HMO浓度的增加, E1, E2和G波WDI显著下降,2% HMO处理组E1, E2和G波WDI明显低于其他浓度处理组。HMO乳剂处理明显减少了刺探次数;在HMO处理中,每成虫刺探次数和每成虫各波形次数均显著少于对照组,其中以1%和2% HMO乳剂处理最少。HMO乳剂处理组np波 (非刺探波)、D波、E2波的每成虫单次波形持续时间(WDE)均短于对照组,其中2% HMO乳剂处理后,D, E1和E2波WDE显著短于其他浓度处理和对照。同时,2% HMO乳剂处理推迟了从口器接触叶片到第1次开始刺探的时间和从口器接触叶片到第1次刺探到韧皮部的时间。【结论】结果表明,2% HMO乳剂显著减少亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的取食次数和有效取食时间,同时还缩短了其在韧皮部分泌唾液和吸食汁液时间,因此可推荐矿物油用于柑橘黄龙病和亚洲柑橘木虱的综合防治体系。同时初步推断矿物油的作用机制可能是其进入植物气孔阻止植物挥发性物质的释放,抑制或掩盖柑橘叶片表面的挥发性物质从而减少了亚洲柑橘木虱在寄主上取食。     

不同施氮量条件下柑橘粉虱自然种群生命表的研究

系统调查柑橘粉虱在每百棵柑橘不同氮肥量N1（对照）,N2（施氮肥0．25kg）,N3（施氮肥0．50kg）,N4（施氮肥0．75kg）条件下的自然种群,以作用因子组建在不同氮肥条件下的自然种群生命表。结果表明：不同氮肥水平下的柑橘树对柑橘粉虱的自然种群增长有着一定的影响,其中N3处理下的各作用因子作用一直处于相对稳定和较高的水平,其种群趋势指数为29．8,和施氮水平N2下的28．5很接近,明显低于施氮水平N4下的39．2,比N4水平下造成爆发成灾的可能性小,说明通过调节施氮量可控制柑橘粉虱的种群数量。     

广西南宁市柑橘木虱虫生真菌种类调查

自柑橘木虱Diaphorina citri体上分离虫生真菌,通过形态特征和ITS序列分析,鉴定虫生真菌的种类;通过致病性测定,明确昆虫病原真菌种类。结果发现,自死体柑橘木虱上分离到18个虫生真菌菌株,隶属4种真菌;自活体上分离到985个虫生真菌菌株,隶属25种真菌。致病性测定结果发现,仅4种真菌对柑橘木虱成虫有致病性,包括刀孢蜡蚧菌Lecanicillium psalliotae、球孢白僵菌Beauveria bassiana、爪哇虫草Cordyceps javanica和淡紫紫孢菌Purpureocillium lilacinum,该4种真菌的分生孢子悬浮液（浓度5×10^7个孢子/mL）接种柑橘木虱成虫后10 d的累计死亡率分别为100%、100%、98.89%和43.33%。其中爪哇虫草仅自死体柑橘木虱上分离到,刀孢蜡蚧菌仅在活体上分离到,球孢白僵菌和淡紫紫孢菌在死体和活体上均被分离到。可见,柑橘木虱活体上的虫生真菌种类丰富。生产上应加强保护和利用昆虫病原真菌,提高其对柑橘木虱的自然抑制力。     

不同施肥处理对柑橘粉虱和柑橘潜叶蛾发生的影响

柑橘粉虱Dialeurodes citri Ashmead和柑橘潜叶蛾Phyllocnistis citrella Stainton是柑橘的主要害虫,为了评估施肥对其发生的影响,本研究调查了施用有机肥、化肥、复混肥(有机肥与化肥混合)的砂糖橘苗木上这两种害虫的发生危害情况。结果表明,施用有机肥的苗木上柑橘粉虱的卵和若虫数量显著低于化肥,由柑橘粉虱诱发的煤污病发病程度也显著低于化肥处理。有机肥处理柑橘粉虱成虫数量也最少,但与化肥、复混肥差异未达显著水平。另外,柑橘潜叶蛾为害情况在3种肥料处理之间则没有显著差异。说明施有机肥的砂糖橘对柑桔粉虱的吸引作用最弱,其次为复混肥,化肥最吸引柑橘粉虱。3种施肥处理对柑橘潜叶蛾的吸引作用差异不明显。     

佛冈县不同类型橘园柑橘木虱的种群动态

[目的] 明确佛冈县不同类型橘园柑橘木虱的种群动态,为当地柑橘木虱及柑橘黄龙病的防治工作提供科学依据。[方法] 通过2015-2016年的系统调查,对广东省佛冈县砂糖橘园的柑橘木虱种群消长动态进行研究,对比分析了不同处理措施对柑橘木虱种群数量的影响。[结果] 1-3月柑橘木虱发生危害较轻,随着嫩梢增多,其种群数量开始上升,6-9月为种群发生高峰期,期间出现多个发生高峰,10月之后种群数量逐渐进入消退期,种群数量维持在较低水平;2015、2016年佛冈县柑橘木虱的季节性消长动态基本一致,但种群发生量存在明显差别;3种不同类型橘园内柑橘木虱种群发生数量也存在显著差异,常年失管橘园柑橘木虱种群发生数量最高,常规水肥管理橘园次之,二者均显著高于常规水肥管理及化学防治橘园。[结论] 化学防治可在一定程度上控制柑橘木虱的种群数量,及时清理失管橘园对控制柑橘木虱和柑橘黄龙病传播至关重要。