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。     

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。     

江苏烟粉虱生物型鉴定与危害程度分析

通过实地调查结合mtDNA COI基因测序方法,分析并鉴定了江苏地区主要作物上烟粉虱的危害程度及烟粉虱的生物型组成。序列检测表明,江苏地区烟粉虱种群生物型为Q型和B型,其中Q型烟粉虱占所测总样本94.40%,Q型烟粉虱在苏南、苏中和苏北的比例分别是97.5%、96.0%和91.67%,表明Q型烟粉虱已成为在江苏省主要生物型烟粉虱。同源性分析发现,江苏的Q型烟粉虱序列与浙江、美国和日本的Q型烟粉虱碱基序列相似性为100%,江苏的B型烟粉虱序列与巴基斯坦、日本和中国北京的B型烟粉虱序列同源性为100%。在江苏地区烟粉虱主要危害茄科的番茄、长茄、甜椒,葫芦科的黄瓜、西葫芦及锦葵科的苘麻、棉花,表现出虫口密度大,植株受害重,而十字花科的小白菜、大白菜、萝卜及豆科的菜豆、豇豆等受害较轻,苋科的苋菜和菊科的生菜受害最轻。     

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。     

基于微卫星标记对中国Q型烟粉虱早期入侵种群与B型烟粉虱种群的遗传结构分析（英文）

2003年首次在云南昆明发现Q型烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)传入中国。随后几年时间内, 它在许多省份逐年取代了B型烟粉虱种群。2008年后,Q型烟粉虱基本上成为了中国多数省份农区的优势生物型。为了进一步揭示Q型烟粉虱在中国快速扩散以及取代B型烟粉虱的遗传学基础, 本研究利用11个微卫星位点分析并比较了2003年中国云南昆明Q型烟粉虱入侵种群及其他地点的11个B型入侵种群, 西班牙2个Q型土著种群, 以色列1个Q型入侵种群, 以色列1个B型土著种群, 以及西班牙、 美国与澳大利亚的5个B型入侵种群的遗传结构。结果表明, 中国Q型烟粉虱早期种群（云南昆明种群）可能来自于西部地中海地区。中国B型烟粉虱种群遗传多样性高于西班牙、 澳大利亚、 美国B型种群, 中国B型可能存在多次传入或某个混合种群的再次传入。相对于原产地种群, 中国Q型烟粉虱早期入侵种群与B型烟粉虱种群遗传多样性并没有明显降低, 表明Q型与B型烟粉虱种群可能经历了较小的瓶颈效应或奠基者效应。中国Q型烟粉虱早期入侵种群遗传多样性高于B型烟粉虱种群, Q型烟粉虱这种较高的遗传多样性可能为其较强的生态适应性提供了遗传基础, 有利于Q型烟粉虱在新的环境下快速扩散并取代B型烟粉虱。     

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.     

烟粉虱在七种寄主植物上的生命表参数分析

在恒温25℃下,组建了烟粉虱在黄瓜、茄子、番茄、烟草、辣椒、甘蓝和菜豆等7种寄主植物上的实验种群生命表。结果表明,烟粉虱在不同寄主植物上的存活曲线差异明显,各寄主植物上以1,2龄若虫和成虫死亡率最高,3龄和伪蛹期死亡较少甚至不死亡;各寄主植物上烟粉虱的内禀增长率在0．2445～0．3424之间,以番茄上的rm最大,菜豆上的rm最小。讨论了烟粉虱的发展趋势和防治对策。     

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.     

云南Q型烟粉虱种群的鉴定

利用mtDNACOⅠ基因片段作标记,对采自云南昆明一品红上的烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)种群生物型进行了鉴定。结果表明,该种群COⅠ基因片段(501bp)与摩洛哥Q型、西班牙Q型烟粉虱的相应碱基序列具有极高的同源性,与2种Q型烟粉虱的COⅠ基因仅分别相差3个和4个碱基,同源性分别达到994%和992%。序列分析表明我国云南昆明一品红上存在Q生物型烟粉虱     

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。     

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。     

新疆地区烟粉虱类群mtDNA COI基因序列分析

采用mtDNA COI序列鉴定了新疆首府城市乌鲁木齐（东经86°40′-88°55′,北纬43°15′-44°20′）和位于该城市以东195 km的烟粉虱暴发危害区吐鲁番市（东经88°05′-89°54′,北纬41°20′-43°35′）的烟粉虱生物型。通过对两地2008-2010年采集的11个样本群体（样本量均超过30头,每个样本群体检测10头以上）进行检测,结果表明,Q型烟粉虱已经传入新疆。2010年,由乌鲁木齐市花卉市场采集到的一品红种群HH-1与吐鲁番市温室采集到的辣椒种群LJ、番茄种群XHS、茄子种群QZ和烟草种群YC为Q型。另外,2010年采自花卉市场的一品红种群HH-2、2009年前采自野外杂草和温室的锦葵种群JK-S、棉花种群ZH-O以及采自吐鲁番市棉田的种群TC1、TC2和TC3仍然属于B型。     

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.     

不同寄主植物对烟粉虱发育和繁殖的影响

研究了烟粉虱 B型 ( Bemisia tabaci Gennadius)在番茄、茄子、黄瓜和甘蓝上的发育、存活和繁殖情况。在 2 6± 1℃的条件下 ,烟粉虱从卵发育到成虫的存活率以在甘蓝上的最高 ,为 68.5 5 % ,黄瓜上的最低 ,为46.2 8% ;发育时间以在茄子上最短 ,为 1 7.5 d,黄瓜上最长 ,为 1 9.3d,差异显著 ;平均单雌产卵量以在甘蓝上最大 ,为 1 43粒 ,黄瓜上最小 ,为 98.2 5粒 ;成虫的寿命以在甘蓝上最长 ,平均为 2 5 .2 d,黄瓜上为 1 7.2 d;内禀增长率 rm以在茄子上的最大 ,为 0 .1 41 6,黄瓜上最小 ,为 0 .1 1 43。综合比较 4种不同寄主植物 ,茄子是烟粉虱种群生长发育和繁殖最适宜的寄主     

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.     

施用钾肥对烟粉虱实验种群生命表参数的影响

设置0,30,60,120和240mg/L5种钾肥浓度处理黄瓜植株,测定不同处理黄瓜叶片的含钾量及相应处理上烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)种群的生命表参数。结果表明,黄瓜叶片含钾量不随钾肥施用量增加而增大,30mg/L钾肥溶液处理的黄瓜叶片含钾量最高。在上述5种钾浓度处理黄瓜植株上,烟粉虱种群的内禀增长率rm分别为0.14,0.17,0.17,0.15和0.13,净增殖率R0依次为47.79,111.55,115.18,61.96和49.58。因此,黄瓜叶片中含钾量高有利于烟粉虱的种群增长。讨论研究结果对生产上烟粉虱种群调控的意义。     

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。