烟粉虱B型和Q型群体遗传结构的RAPD分析

近20年来,烟粉虱B型传入世界各地并暴发成灾,成为一种重要的农业入侵害虫; 烟粉虱Q型则是近几年引起人们高度重视的一种新的入侵生物型,目前已传入许多国家并造成一定危害。本文利用RAPD分子标记对烟粉虱B型和Q型不同地理种群的遗传结构进行了分析。结果表明：（1）引物H16对烟粉虱B型不同种群扩增的特异带,能有效区分烟粉虱B型和Q型、浙江非B/Q型种群;（2）烟粉虱Q型种群各项遗传多样性指数均比烟粉虱B型的要高;（3）我国烟粉虱Q型来自伊比利亚半岛的可能性比来自中东地区的可能性要大。另外,聚类分析结果提示,RAPD分子标记能有效地区分烟粉虱不同生物型,但可能不适用于生物型之间亲缘关系分析。     

Susceptibility of the tobacco whitefly,Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) biotype Q to entomopathogenic fungi

Recently, the Q biotype of tobacco whitefly has been recognized as the most hazardous strain of Bemisia tabaci worldwide because of increased resistance to some insecticide groups requiring alternative strategies for its control. We studied the susceptibility of this biotype of B. tabaci to 21 isolates of Beauveria bassiana, three isolates of Isaria fumosorosea, one isolate of I. cateni, three isolates of Lecanicillium lecanii, one isolate of L. attenuatum, and one isolate of Aschersonia aleyrodis. These isolates were evaluated on pruned eggplant seedlings, at a concentration of 10⁸ conidia/mL (deposited at 6000±586 conidia mm^?2). The mortality based on mycosis varied from 18 to 97% after 6 days. Isaria fumosorosea isolate Pf04, B. bassiana isolates Bb06, Bb12, and L. lecanii L14 were found the most effective. Furthermore, five isolates were chosen for concentration–mortality response assays and compared to B. bassiana GHA as a standard. The numbers of nymphs infected by fungi were correlated with the spore concentration. L. lecanii L14 and I. fumosorosea Pf04 had the shortest LT₅₀ at 3.5 and 3.3 days at 6000±586 conidia mm^?2. Mortality declined and LT₅₀ values were longer as the concentration of conidia was reduced. The LD₅₀ values were calculated as 87, 147, 191, 263, and 269 conidia mm^?2 for isolates L14, GHA, AS1260, Bb13, and Pf04, respectively. These results indicated that the Q biotype of sweetpotato whitefly was susceptible to the five isolates of entomopathogenic fungi and these isolates have potential to be developed as microbial pesticides for whitefly control.     

Q型烟粉虱在中国的入侵生态过程及机制

外来种的入侵生态过程及机制是入侵生物学重要的研究内容, 相关领域的案例分析对入侵生物学学科构建具有重要的理论意义, 对于入侵生物的防控具有重要的实践价值。但迄今中国对外来种的入侵生态过程及机制案例分析较少。而近10年来中国学者对重大入侵昆虫Q型烟粉虱Bemisia tabaci的研究为这方面的分析提供了可能。基于上述因素, 本文以Q型烟粉虱为例, 追溯了Q型烟粉虱成功入侵中国的生态过程, 总结了该昆虫成功入侵的生态过程特征, 从种群遗传结构、 生态因子及人类活动等方面解析了该虫成功入侵的机制, 展望了Q型烟粉虱入侵生物学未来的研究方向。我们认为, Q型在中国的入侵生态过程具有传入隐蔽、 扩散快速、 危害严重等特点; Q型烟粉虱成功入侵中国涉及Q型烟粉虱种群遗传学基础、 生态因子及人类活动等多种因素, 其中杀虫剂在中国的大量使用对Q型取代B型的驱动作用可能是Q型烟粉虱在中国成功入侵的重要因素。     

微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群中的多态性分析

近年来烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)Q型入侵我国并在部分地区取代B型成为了烟粉虱优势生物型。外来物种的入侵过程及农药使用等因素可影响种群的遗传多样性水平及其遗传结构。本研究分析了4个微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群的多态信息含量(PIC),并在此基础上进行了遗传多样性分析。结果表明这些微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群中具有中度或高度多态性,说明微卫星位点能有效分析Q型入侵种群的遗传多态性。本研究为利用微卫星标记研究Q型入侵种群的遗传结构奠定了基础。     

Genetic differentiation of Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) biotype Q based on mitochondrial DNA markers

In the present study, genetic differentiation of Bemisia tabaci (Gennadius) biotype Q was analyzed based on mitochondrial cytochrome oxidase I (mt COI) gene sequence. The results showed that B. tabaci biotype Q could be separated into two subclades, which were labeled as subclades Q1 and Q2. Subclade Q1 was probably indigenous to the regions around the Mediterranean area and subclade Q2 to Israel or Cyprus. It was because B. tabaci was composed of several genetically distinct groups with a strong geographical association between more closely related biotypes. Not all of the B. tabaci biotype Q in the non‐Mediterranean countries come from the same regions. Until now, all B. tabaci biotype Q in China were grouped into subclade Q1. The B. tabaci biotype Q introduced into the US included both subclades Q1 and Q2. The genetic structure analysis showed higher genetic variation of subclade Q1 than that of subclade Q2.     

B型烟粉虱在甘蓝、西葫芦和辣椒上的刺吸取食行为

利用刺吸电波技术（EPG）记录了B型烟粉虱Bemisia tabaci在甘蓝Brassica oleracea L. var. caqitata、西葫芦Cucurbita pepo L.和辣椒Capsicum annuum L.上的刺吸取食波形。结果表明,3种寄主植物的适合度为甘蓝>西葫芦>辣椒。在所观察的25头烟粉虱中,到达甘蓝、西葫芦和辣椒韧皮部的个体数分别为24、19和15,其中持续吸食头数为22、10和1。在第一阶段（从刺吸开始到第一个E(pd)1出现）,烟粉虱在甘蓝、西葫芦和辣椒3种植物上非刺探时间所占比例分别为9.59%、23.55%和36.97%,三者差异显著; 在第二阶段（从第一个E(pd)1出现到第一次韧皮部持续吸食）,烟粉虱在甘蓝和西葫芦上所考察的4个指标无显著差异; 在第三阶段（从第一次韧皮部持续吸食至记录结束）,烟粉虱在甘蓝上第一次韧皮部持续吸食后的刺探次数（4.73）显著低于在西葫芦上的刺探次数（13.40）。在自由状态下,烟粉虱60 min内在甘蓝、西葫芦和辣椒上留存粉虱的百分比分别为100％、88％和28％,这进一步验证了上述依据EPG记录得到的结果。     

西藏发现Q型烟粉虱

【目的】调查西藏自治区烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)的发生情况。【方法】从西藏拉萨采集到烟粉虱各个虫态,采用3D数码显微镜观察所采集烟粉虱的形态特征,利用mt COⅠ分子标记检测烟粉虱的生物型。【结果】明确并详细描述了烟粉虱各形态特征,mt COⅠ分子标记检测显示西藏采集到的烟粉虱为Q生物型。【结论】在形态学鉴定的基础上,分子生物学鉴定该粉虱为Q型烟粉虱,这是Q型烟粉虱在西藏自治区发生的首次报道。     

B和Q型烟粉虱种群竞争与抗药性的关系

在室内用棉花植株饲养情况下,对采自浙江杭州的烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)B型和Q型混合种群的生物型组成以及抗药性水平进行了多代的监测。在室内饲养的F0代,两种生物型比例相当;在F10代,Q型已经完全被B型所取代。与F0代相比,F10代烟粉虱种群对吡虫啉、阿维菌素和氟虫腈的抗性水平明显下降,而对α-氯氰聚酯的抗性保持稳定。该研究表明:在没有杀虫剂选择压力的室内条件下,B型比Q型更具生存优势。然而在烟碱类杀虫剂广泛使用的田间条件下,烟粉虱Q型因比B型对烟碱类杀虫剂具有更强的抗性而获得竞争优势。     

Effects of host,temperature and relative humidity on competitive displacement of two invasive Bemisia tabaci biotypes [Q and B]

Abstract Bemisia tabaci shifted unexpectedly in China from a predominance of B biotype to Q biotype during 2005–2008. This observation stimulated an interest in investigating whether environmental factors, including host, temperature and relative humidity (RH) could possibly explain the observed shift in biotypes distribution. Results indicated that all three parameters examined influenced biotype survivability. The percentage of B biotype, when reared together on pepper plants with the Q biotype, decreased significantly from 66.7% in the founder population, to 13.6% and 3.7% in the first and second generations, respectively. When the B (founder at 66.7%) and Q (founder at 33.3%) biotypes were reared together on eggplant alone, or on pepper‐plus‐eggplant combination, the population size of the B biotype either remained constant, or increased somewhat in the first and second generations. On eggplant, the effects of RH and temperature on the competitiveness between the Q and B biotypes (3 pairs of Q and 6 pairs of B) were not significant.     

B型烟粉虱与浙江非B型烟粉虱的竞争

为了了解近年来入侵中国的B型烟粉虱(Bemisiatabaci)取代本地非B型烟粉虱的潜能,在室内将一个B型与一个浙江非B型烟粉虱种群混合饲养在不同寄主植物上,跟踪观察混合种群中两个生物型个体数量相对比例的变化。结果表明,当两种生物型在棉花(Gossypiumhirsutum)上以相同初始数量共存竞争时,经过6代,非B型完全被B型替代;而在西葫芦(Cucurbitapepo)上以相同初始数量共存竞争时,只经过2代,非B型即完全被B型替代。在棉花上,即使以非B型占87%、B型占13%开始共存竞争,经过225d后,非B型也完全被B型替代。这说明B型烟粉虱具有在短期内竞争取代浙江非B型烟粉虱的能力。经分析,B型除了寄主范围比非B型的宽这一点对其竞争有利外,较强的内在竞争潜能也是其能成功入侵并替代本地非B型烟粉虱的一个重要原因。     

B型烟粉虱对23种寄主植物适应度的评估和聚类分析

本文利用前期开发的两个寄主植物适应度评估模型对B型烟粉虱能够完成发育的23种寄主进行了寄主适应度评估,并对评估结果进行了聚类分析,分析结果显示供试烟粉虱种群存在明显的寄主偏好性,黄瓜与甘蓝为嗜好寄主,繁殖力大,若虫成活率高,非常有利于烟粉虱的种群发育;而其它寄主在营养状况、物理性状及次生化合物的综合作用下,烟粉虱的寄主植物适应度变化较大且整体低于嗜好寄主,结果暗示烟粉虱的寄主生态位可能存在从核心到周缘的分层现象。比较了两个评估模型的分析结果,虽然在低层聚类中存在差异,但高层聚类的结果趋于一致。     

重大外来害虫B型烟粉虱的入侵行为和生态机制

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)复合种是热带、亚热带及相邻温带地区的主要害虫之一。其中的B型烟粉虱在近20年来随观赏植物的运输在世界范围内广泛传播扩散,并在许多入侵地迅速取代本地的土著烟粉虱,通过直接取食植物汁液、传播植物双生病毒等方式对当地的农业生产造成极大危害。在B型烟粉虱入侵生物学研究方面,作者课题组研究发现,至少有两个主要机制导致或促进了B型烟粉虱的广泛入侵及其所伴随的双生病毒流行:(1)入侵烟粉虱与土著烟粉虱之间的"非对称交配互作";(2)入侵烟粉虱与所传双生病毒之间的间接互惠共生关系。这些研究结果从一定程度上揭示了B型烟粉虱成功入侵的行为和生态机制,并为进一步探讨烟粉虱的入侵机制提供了思路。     

B型与浙江非B型烟粉虱药剂敏感性的比较

比较了新入侵我国的B型烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)与非B型烟粉虱ZHJ-1种群对5%吡虫啉乳油和5%吡丙醚乳油2种杀虫剂的敏感性。ZHJ-1种群卵、若虫和成虫对这2种药剂的敏感性均比B型的明显或显著要高。吡丙醚具有高杀卵活性,在有效成分为0.25mg/L时,2个烟粉虱种群卵的死亡率高于90%。药剂敏感性的差异可能是B型竞争取代本地非B型烟粉虱的一个重要原因。     

B型烟粉虱对不同蔬菜品种趋性的评价

B型烟粉虱是目前我国蔬菜作物上的主要害虫之一。为探索有效的B型烟粉虱非化学防治方法 ,作者于 2 0 0 1年 8月至 9月进行了该粉虱对 2 1个蔬菜品种趋性的田间评价。结果表明 ,B型烟粉虱最嗜好西瓜 ,对结球茴香最不敏感。在可选择的条件下 ,B型烟粉虱成虫对作物的趋性依次为西瓜 >黄瓜 ,十字花科类 ,番茄 >甜 (辣 )椒 >结球茴香     

寄主种类、距离和种群密度对烟粉虱扩散的影响

在笼罩条件下,分别以黄瓜、棉花、蕹菜为虫源寄主和诱集寄主,研究寄主植物、空间距离、虫源密度等因子对B型烟粉虱扩散的影响。结果发现,从虫源寄主上扩散的成虫量,与烟粉虱对诱集寄主和虫源寄主的嗜性差异程度有关,诱集寄主相对于虫源寄主的嗜性越强,扩散出来的成虫数量就越多,反之扩散的成虫数量就越少。成虫扩散量与诱集寄主的距离呈负相关,并且诱集寄主的嗜性越强,随着距离的增大,诱集量下降的速率越快。成虫扩散量与虫源种群密度呈正关,但非嗜好寄主上的虫口承载量相对较低,在虫口密度相对较高时,非嗜好寄主上烟粉虱向外扩散的相对量更大。烟粉虱的扩散量与寄主营养状况呈负相关,寄主营养胁迫时,非嗜好寄主上可以获得相对更高的诱集量。     

烟粉虱及温室白粉虱为害后对后续粉虱种群的影响

【目的】分析烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)或温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood)为害番茄后对后续温室白粉虱和烟粉虱生长、发育、成虫寿命和繁殖等产生的促进或抑制作用,可为明确寄主植物番茄介导的温室白粉虱-烟粉虱的种间互作,开展粉虱的科学防控提供科学依据。【方法】通过在寄主植物番茄叶片上先将B型烟粉虱或温室白粉虱按不同的顺序、时间间隔分开接种,再系统观察后续接上的两种粉虱生长、发育、繁殖等种群参数的变化。【结果】(1)先期接上烟粉虱对后续温室白粉虱的发育、寿命、产卵量有明显的促进作用;这种作用需烟粉虱的持续诱导,若去掉烟粉虱,其对温室白粉虱的促进作用即消失;先期接上温室白粉虱可缩短后续烟粉虱伪蛹期,但温室白粉虱的持续存在不利于烟粉虱的产卵,且明显降低烟粉虱的内禀增长率和净增殖率。(2)先后在番茄上同时接上温室白粉虱可降低后续烟粉虱的单雌产卵量和雌、雄虫的成虫寿命;先后同时接种烟粉虱却显著地增加了温室白粉虱的单雌产卵量;烟粉虱的提前存在降低了后续烟粉虱单雌产卵量。(3)但两种粉虱之间作用存在着一定的时间滞后性。烟粉虱对温室白粉虱的发育、寿命、产卵量产生的促进作用大约在其卵期后的一段时间才能显现出来;温室白粉虱对烟粉虱伪蛹期的缩短作用也需提前诱导;而温室白粉虱对温室白粉虱的促进作用相当滞后,直到成虫期才显现出来。【结论】B型烟粉虱和温室白粉虱之间可通过寄主番茄产生相互影响,前期烟粉虱为害可显著促进后续温室白粉虱卵和若虫的发育,而前期温室白粉虱为害对烟粉虱的发育不利。     

寄主植物对B型烟粉虱选择行为和生物学参数的影响

通过培养皿内自由扩散观察和生物学观察,对黄瓜、茄子、辣椒、棉花和甘薯上B型烟粉虱的寄主选择性和生物学参数进行了研究.结果表明：B型烟粉虱成虫向寄主植物叶片自由扩散的初始阶段（2 h）,各寄主植物叶片上虫量的差异不大,在随后的4～48 h内黄瓜叶片上的虫量不断增加,茄子、棉花和甘薯叶片上的虫量相对稳定,而辣椒叶片上的虫量却不断下降,说明B型烟粉虱对黄瓜的选择性最强、对辣椒的选择性最弱,且饥饿和吡虫啉预处理均不影响B型烟粉虱的寄主选择性;取食不同寄主植物烟粉虱成虫的蜜露分泌量差异显著,从高到低依次为黄瓜、甘薯、棉花、茄子、辣椒;黄瓜、茄子、甘薯、棉花上烟粉虱成虫的寿命显著长于辣椒,其平均单雌产卵量(分别为224.33粒、182.33粒、191.73粒和172.60粒)也均显著高于辣椒(47.83粒);各寄主植物上烟粉虱卵的孵化率和发育历期差异均不显著;烟粉虱若虫在黄瓜、茄子、甘薯和棉花上的发育历期分别为10.60 d、11.96 d、11.11 d和13.20 d,死亡率分别为5.21%、27.78%、17.24%和37.11%,在辣椒上不能完成正常发育.     

一种含特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia的烟粉虱种群建立方法

【目的】烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadaius)广泛分布于全球除南极洲外各大洲的90多个国家和地区,其寄主范围广,危害严重,属于农业上的重要害虫。烟粉虱体内的内共生菌有助于其扩散传播,提高其寄主适合度,但其体内的内共生菌大都为次生内共生菌,很难进行体外培养,因此,加大了其内共生菌研究的难度。【方法】采集我国部分地区的烟粉虱种群,然后利用基于mt DNA COⅠ基因的种特异性引物进行种群生物型鉴定,再用内共生菌的特异性引物来鉴定含有特异性侵染内共生菌种群,确定个体含内生菌类型后,采取继代饲养方法建立种群。【结果】经鉴定烟粉虱的生物型为Q型(MED隐种),经过5代种群筛选后,可以建立稳定遗传的含特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia菌的烟粉虱种群。【结论】通过本方法可以获得稳定的含有特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia菌的烟粉虱种群。该方法对研究烟粉虱与体内内共生菌、植物三者之间以及烟粉虱体内某几种内共生菌之间的互作有重要意义,同时也为明确烟粉虱体内Rickettisa菌的作用研究打下基础。     

华东、华南和西南地区烟粉虱的种群及寄主分化

烟粉虱Bemisia tabaci是一个复合种,它具有的生物型分化、较强的传播病毒的能力和抗药性、较快的繁殖速率等特征使其成为我国农业生产中重要害虫之一。本研究利用细胞色素线粒体氧化酶Ⅰ基因,对采集自江苏、广东和云南三省的烟粉虱样本进行了生物型鉴定,并对烟粉虱生物型与寄主植物之间的关联性开展了调查。结果表明,在广东和云南省,都存在未鉴定的土著种群与入侵的B型、Q型共存的现象;同时,在本研究中广东省尚未采集到Q型烟粉虱,而在江苏采集到的粉虱样本全部为入侵型。研究结果还表明,相对于入侵种而言,土著种群显示出更强的寄主植物趋同性;丰富的寄主植物以及本身具有的多食性特性有助于B型、Q型等生物型在世界各地的广泛入侵。     

福建省烟粉虱田间种群抗药性发展及其影响因素

采用成虫浸叶生测法对福建省不同地区烟粉虱田间种群的抗药性发展进行监测.结果表明： 福建各地烟粉虱田间种群对氯氟氰菊酯、甲氰菊酯、毒死蜱仍保持较高水平抗性,对灭多威的抗性水平较低,对阿维菌素未产生明显的抗药性;烟粉虱田间种群对烟碱类杀虫剂的抗性发展极为迅速,其中漳州种群对吡虫啉、噻虫嗪已由2005年的中等水平抗性（抗性倍数分别为23和25倍）发展为2009年的高水平抗性（抗性倍数分别为103和228倍）,其他地区种群对吡虫啉、噻虫嗪也由2005年的低水平抗性（抗性倍数分别为1.5～3.3倍和1.7～5.5倍）发展为2009年的中等水平抗性（抗性倍数分别为23～33倍和29～49倍）.采用mtDNA CO I分子标记技术对福建省不同地区和寄主植物上采集的8个烟粉虱种群的生物型进行鉴定发现,采自漳州变叶木上的烟粉虱种群为本地土著种(未知生物型),其他7个采自大田蔬菜作物的烟粉虱种群均为B型.寄主植物和温度对烟粉虱种群的药剂敏感性影响有限,吡虫啉等烟碱类杀虫剂高强度使用是B型烟粉虱田间种群对该类型药剂迅速形成抗性的重要原因.