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。     

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。     

球孢白僵菌诱导的柑橘木虱免疫应答转录组分析

【目的】筛选柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama应对球孢白僵菌侵染的免疫应答及其网络调控基因,以进一步探讨柑橘木虱对球孢白僵菌的免疫防御机制。【方法】采用Illumina高通量测序平台对感染球孢白僵菌24、48、72 h与健康的柑橘木虱转录组进行了测序,利用生物信息学软件对筛选到的差异表达基因进行了功能注释、分类以及参与的信号通路分析。【结果】组装得到138 313条不可延长的非冗余Unigene,其N50和N90分别为2 532 bp和413 bp,平均长度为1 191.26 bp。在CK vs.S24h、CK vs.S48h和CK vs.S72h 3个转录组里分别获得了971、1 671和752个显著差异表达基因(DEGs),GO富集分析表明分别有405、614和542个DEGs显著富集到56、83和60个GO terms中,KEGG pathway分析结果显示分别有98、333和247个DEGs显著富集到10、27和25条代谢通路里。【结论】差异表达基因主要富集在能量代谢、离子运输、转录和翻译调控、生殖和发育调控以及免疫防御反应等相关通路,大部分编码潜在的与免疫识别及调控相关的基因,并从中筛选到5个显著上调表达的免疫相关基因,为开展柑橘木虱免疫应答虫生真菌的研究奠定理论基础。下一步将进行免疫相关基因的q-PCR验证及表达量分析,研究其在柑橘木虱应对球孢白僵菌侵染过程中的作用。     

黄龙病病菌在柑橘木虱体内的分布及感染动态

【目的】柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是传播黄龙病病菌唯一的自然媒介昆虫,本文研究了黄龙病病菌在柑橘木虱各个发育阶段体内的分布以及感染动态,为有效防控柑橘木虱提供科学数据。【方法】利用常规PCR检测柑橘木虱若虫体内的黄龙病病菌,利用q RT-PCR和荧光原位杂交技术分别检测黄龙病病菌在柑橘木虱不同发育虫态体内的含量与分布形式。【结果】常规PCR可以在3-5龄若虫以及成虫体内检测到黄龙病病菌,而q RT-PCR除了3-5龄若虫外,还可以在2龄若虫体内检测到黄龙病病菌。卵和各龄期若虫中黄龙病病菌的含量是随着龄期的变大而不断增多。产卵盛期的成虫木虱体内黄龙病病菌的含量最高,显著高于产卵前期以及产卵后期。荧光原位杂交技术可以检测到4龄、5龄若虫及成虫体内的黄龙病病菌分布形态,病菌在若虫主要分布在U型含菌体内,而在雌雄成虫体内均是散布型分布。【结论】柑橘黄龙病在柑橘木虱的2-5龄若虫及成虫中都有感染,但其含量与分布形式因发育阶段不同而有显著差异。     

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。     

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‰。     

亚洲柑橘木虱内生殖系统形态变化规律研究

亚洲柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是柑橘黄龙病的传播媒介。本文利用Ste REO Discovery V20体视显微镜对亚洲柑橘木虱成虫内生殖系统进行解剖观察,并探索了亚洲柑橘木虱雌雄成虫内生殖系统的形态变化规律。结果表明:雄虫内生殖系统由1对精巢、1对输精管、1个精泵、1个射精管、1对附腺和1个贮精囊组成。雌虫内生殖系统由1对卵巢、1对侧输卵管、1个中输卵管、2个附腺、1个黏腺和1个受精囊组成。交配前期和交配期的雄虫精巢饱满,精巢在交配后期明显萎缩。交配期和交配后期的雄虫贮精囊都明显大于交配前期的贮精囊。雌虫受精囊在交配前期、交配期和交配后期依次增大,交配前期的受精囊呈不饱满状态,交配期和交配后期受精囊呈饱满状态,内有白色精包。交配后期的雌虫卵巢内有大量成熟的橙黄色卵。     

柑橘木虱抗药性研究进展

柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama主要危害柑橘等芸香科植物,传播柑橘黄龙病病菌。柑橘树感染黄龙病后,叶片黄化,果实早熟脱落,畸形,最终死亡,给柑橘产业带来了极大的损失。柑橘木虱对各种常见的杀虫剂已产生了不同程度的抗药性。本文从柑橘木虱的抗性测定方法、抗药性现状、交互抗性、抗药性机理和抗性治理等方面进行了综述,为今后柑橘木虱的防治提供一定的参考。     

柑橘木虱抗药性研究进展

柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama主要危害柑橘等芸香科植物,传播柑橘黄龙病病菌。柑橘树感染黄龙病后,叶片黄化,果实早熟脱落,畸形,最终死亡,给柑橘产业带来了极大的损失。柑橘木虱对各种常见的杀虫剂已产生了不同程度的抗药性。本文从柑橘木虱的抗性测定方法、抗药性现状、交互抗性、抗药性机理和抗性治理等方面进行了综述,为今后柑橘木虱的防治提供一定的参考。     

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。     

亚洲柑橘木虱的起源、分布和扩散能力研究进展

亚洲柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是柑橘的毁灭性病害—黄龙病(huanglongbing,HLB)的传播媒介,是柑橘生产中最重要的害虫。本文综述了亚洲柑橘木虱的起源、分布和扩散情况,揭示中国亚洲柑橘木虱由南向北的扩散规律,为有效防治木虱、阻止黄龙病进一步蔓延传播、保障我国柑橘产业的健康发展提供依据。     

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。     

柑橘木虱绿色防控技术研究进展

柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是传播柑橘黄龙病的重要媒介昆虫,威胁我国乃至世界柑橘产业的健康发展。柑橘木虱绿色防控对保证我国生态环境和农产品质量安全,推动柑橘产业可持续发展具有重要作用。本文综述近年来以天敌、昆虫病原真菌、植物源农药为主的生物防治技术和以灯光、色板诱捕、反光膜驱避、防虫网阻隔为主的物理防治技术,在柑橘木虱绿色防控中最新的研究进展,分析其存在的问题,并对发展趋势进行了展望,为我国今后柑橘木虱科学、高效防控及其可持续治理提供参考,不断推动我国柑橘产业的持续、稳定和健康发展。     

柑橘木虱成虫趋光行为反应

柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是柑橘黄龙病(huanglongbing,HLB)的重要传播媒介。为了利用灯光诱控技术防治柑橘木虱,本实验于室内条件下研究柑橘木虱对波长为360 nm、400 nm、440 nm、480 nm、520 nm、560 nm和600 nm的LED光源和不同光照强度趋光行为反应。结果表明:柑橘木虱对7种单色光都有正趋向性。其中雌雄混合存在时对400 nm的紫光趋向性最强,其次是560 nm的绿光;单独处理时,雌成虫对400 nm的紫光趋性最强,其次是520 nm的绿光,雄成虫则是对520 nm的绿光趋性最强,其次是400 nm的紫光。在200μw/cm 2到1000μw/cm 2的光照强度范围内,随着光照强度的增大,柑橘木虱雄成虫趋光行为逐渐增强,在光照强度为1000μw/cm 2时趋光行为最强,但雌成虫趋光行为变化不明显。该研究表明:柑橘木虱雌雄成虫具有明显的正趋光性,且对光谱和光强的反应存在差异。这一结果可为柑橘木虱田间的灯光诱控提供实验依据。     

柑橘木虱胁迫对柠檬叶代谢组挥发性成分的影响

柑橘木虱是柑橘黄龙病的自然传播媒介,为了解柑橘应对柑橘木虱胁迫的代谢组学变化,本文以柠檬为受体,进行柑橘木虱取食胁迫处理,分别于胁迫不同阶段(0、12、24、48、72和96 h)采集柠檬叶为试验材料,静态顶空-气相色谱-质谱联用检测其挥发性物质。主要结果如下:结合保留指数从柠檬叶中共检出37种化合物,包含15种萜类,6种醛类,6种醇类等;含量较高的挥发性成分有(+)-柠檬烯、桧烯、月桂烯等;受柑橘木虱取食胁迫后,柠檬叶中的挥发性化合物含量产生明显变化,萜类、醛类和醇类物质相对含量均呈升高趋势。桧烯、里那醇、(+)-香茅醛和橙花醇4种物质的含量在柑橘木虱取食胁迫96 h时分别升高2.1,2.9,7.8和3.2倍;α-石竹烯的含量下降1.9倍。(+)-柠檬烯、β-红没药烯和反式-α-香柑油烯等物质含量变化不明显,胁迫后的样品中新检出玫瑰呋喃氧化物、香叶醇和2-异丙基-5-甲基茴香醚等3种化合物。皮尔森相关性分析表明,桧烯、β-蒎烯、甲基庚烯酮、月桂烯、水芹烯等9种物质含量与柑橘木虱胁迫时间呈极显著正相关(P0.01),α-蒎烯、莰烯、松油烯、γ-萜品烯等10种物质含量与柑橘木虱胁迫时间呈显著正相关(P0.05),而邻甲氨基苯甲酸甲酯含量与柑橘木虱胁迫时间呈极显著负相关(P0.01)。聚类和热图进一步分析表明,胁迫不同时间的样品具有显著差异,且胁迫时柠檬叶挥发性化合物大部分呈现上升的趋势,尤其是胁迫48、72和96 h后,物质含量显著增加。研究结果为了解柑橘应对柑橘木虱等生物胁迫的代谢组学变化及柑橘木虱的生物防治提供了理论基础。     

感染球孢白僵菌的烟粉虱若虫免疫应答转录组分析

【目的】筛选烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)若虫应对白僵菌Beauveria bassiana侵染的应答基因,以进一步研究烟粉虱免疫反应的分子机制。【方法】采用新一代高通量测序技术对感染和非感染白僵菌的烟粉虱4龄若虫进行了测序分析,并筛选了差异表达基因;利用生物信息学工具对转录组测序得到的基因进行了功能注释、分类以及参与的信号通路展示。【结果】组装得到非冗余Unigene 232 554个,其N50和N90分别为1 153 bp和260 bp,平均长度为67 424 bp。对所有的基因进行差异表达分析发现:以P<0.05为标准筛选得到了1 166个差异表达基因,其中上调表达基因有474个,下调表达基因有692个,其中,与免疫相关的基因有405个;GO富集分析发现:有416个GO term有富集现象,包括156个生物学过程(66 402个Unigenes),89个细胞组分(27 645个Unigenes)和154个分子功能(73 417个Unigenes);KEGG代谢通路分析将烟粉虱转录组1 145个DEG匹配到309个通路上,其中76个通路得到了富集。【结论】对405个可能参与到烟粉虱若虫对白僵菌侵染的免疫识别和防御的基因进行了测序。研究结果为从分子水平上开展应用虫生真菌防治烟粉虱的研究奠定信息学基础。     

长春花内生细菌多样性与柑橘黄龙病菌的相关性

【目的】分析感柑橘黄龙病长春花植株与健康长春花植株不同部位内生细菌菌群结构变化,为柑橘黄龙病菌与长春花内生细菌的相关性研究提供理论基础。【方法】本研究利用兼性厌氧可培养技术、16S rDNA限制性片段长度多态性分析(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)以及16S rDNA序列分析相结合的方法。【结果】分别从感病和健康长春花叶、茎、根的组织中分离获得67株内生细菌,与GenBank中29种细菌的相似性达到97%-100%。其中短小杆菌属(Curtobacterium sp.)、欧文氏菌属(Erwinia sp.)、蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)为感病长春花内生细菌的优势菌群,鞘胺醇单胞菌属(Brevundimonas sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)为健康长春花内生细菌的优势菌群;马胃葡萄球菌(Staphylococcus equorum)为两者的共同优势菌群。通过RFLP方法分析,感病株得到16个、健株得到23个操作分类单元(Operational TaxonomicUnits,OTUs),感病植株中除柑橘黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus外,还有丰富的CandidatusLiberibacter sp.存在。【结论】感病与健康长春花植株中均含有丰富的内生细菌,黄龙病菌的存在改变了长春花原有内生细菌的菌群结构,且菌群多样性下降。可见长春花内生细菌在一定程度上受到柑橘黄龙病菌的抑制。     

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...     

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。     

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。