安阳棉蚜寄主专化型及其形成机制初步分析

为了解安阳地区棉蚜寄主专化型情况,进行了棉蚜不同寄主转接的适合度测定。结果显示,棉花上与黄瓜上的棉蚜相互转接后其存活率及繁殖力均明显下降,不能建立种群;棉花上的棉蚜转接到西葫芦上时,其存活率及繁殖力与其原寄主无显著差异;黄瓜上的棉蚜转接到西葫芦上时,其净增殖率及内禀增长率均显著地高于其原寄主;黄瓜上棉蚜对西葫芦的适应性比棉花上棉蚜强。表明安阳地区棉蚜存在黄瓜和棉花两种寄主专化型,且都可以利用西葫芦。进一步对3种植物苗期叶片游离氨基酸进行测定,结果显示,游离氨基酸种类及总量均在西葫芦中最多,棉花中次之,黄瓜中最少。寄主植物游离氨基酸种类及含量的多少会影响棉蚜的生长与繁殖,可能是棉蚜寄主专化型形成的影响因素之一。     

不同专化型棉蚜对寄主的选择及其机制初探

【目的】研究棉花型棉蚜和黄瓜型棉蚜依靠味觉的寄主选择行为及其机制。【方法】采用培养皿选择法探究2种专化型棉蚜的寄主选择行为;采用气相色谱-飞行时间质谱联用仪(GC-TOFMS)对棉花、黄瓜及西葫芦苗期叶片的次生化合物组分进行测定,并筛选其差异次生化合物。【结果】行为选择结果显示:棉花型棉蚜和黄瓜型棉蚜显著性地选择其原生寄主棉花和黄瓜,2种专化型棉蚜对西葫芦的选择无显著差异。次生化合物测定结果显示:棉花、黄瓜及西葫芦苗期叶片中次生化合物种类及含量存在较大差异。其中,棉花叶片中的琥珀酸和腐胺的相对含量分别为0.8006和0.1960,黄瓜叶片中对应的含量分别为0.2409和0.4401。【结论】棉蚜对寄主的选择经历了初始的嗅觉选择,完成了味觉的识别,能够反映出寄主次生化合物对棉蚜寄主选择的影响,推测次生化合物种类及含量的差异可能影响不同专化型棉蚜的寄主选择。     

木槿上棉蚜种群动态的研究

对合肥地区木槿上棉蚜的种群动态进行了研究,结果表明,越冬前棉蚜成蚜和若蚜主要发生于10月下旬至12月上旬,发生高峰期为11月中、下旬,12月上旬以后以卵越冬。棉蚜种群在木槿上呈聚集分布,以植株中、南部分布量最大。二维排序结果表明,木槿上棉蚜种群动态可分为成蚜回迁期、成若蚜高峰期、成若蚜阶段向越冬卵阶段过渡期和越冬卵期4种主要动态类型。     

新疆棉花主栽品种的抗蚜性及其机制研究

 对新疆棉区主栽的9个棉花品种进行了叶片形态特性、生化物质含量测定,结果表明,品种间抗蚜程度存在显著差异,新海21号抗蚜性最强,中棉所35和81-3感蚜。品种叶片的蜡质含量越高,对棉蚜的抗性越强,茸毛密度大,影响棉蚜的取食;游离棉酚和可溶性糖含量与抗蚜程度呈显著正相关;单宁含量与蚜害指数呈显著正相关;氨基酸中的谷氨酸含量越高,抗蚜性越强。逐步回归和相关分析发现,氮含量和氨基酸总量与抗蚜程度无明显相关性。品种的抗蚜性是多种特性综合作用的结果。     

新疆棉蚜生物型的研究

在新疆主要棉蚜寄主植物之间进行了接种试验，确立了不同的棉蚜食物专化型—瓜蚜型和棉蚜型。二者各自在瓜类和棉花上独立存在，互相不能直接迁移定植；初步推断出棉蚜在新疆存在３种生活周期型：（１）异寄主全周期型，以石榴和黄金树等为越冬寄主，棉花为侨居寄主；（２）同寄主全周期型，初步观察棉蚜在黄金树上能完成生活周期；（３）不全周期型有两种情况，一是瓜蚜型夏季在田间瓜类作物上营孤雌生殖生活，秋季进入温室和大棚的黄瓜等寄主上继续营孤雌生殖生活；二是夏季在棉花上营孤雌生殖生活，秋季进入温室和大棚的扶桑等寄主上继续营孤雌生殖生活；并采用ＲＡＰＤ－ＰＣＲ技术对不同寄主植物上的棉蚜种群进行了检测。     

棉花蚜虫的发生及防治

<正>棉蚜是棉花苗期主要害虫,广泛发生于全国棉区,已成为各地棉区的主要害虫之一,也是影响棉花产量和品质的主要因素之一。危害特点。棉蚜的寄主很多,据介绍,共有寄主植物74科285种,在我国棉区夏季寄主有棉花、瓜类、菊科、黄麻、红麻、茄科和苋科植物等。越冬寄主有木槿、花椒、石榴等木本植物和夏至草、紫花地丁、苦荬菜等草本植物。棉蚜以成蚜和若蚜群集于叶背和嫩头上刺吸汁液,被害叶片向背面卷曲或皱缩,     

不同棉花品种在棉蚜胁迫下防御相关基因应答反应

为探讨不同棉花品种防御相关基因对棉蚜为害的应答反应开展本研究.在田间自然状态下收集了中棉所41、中棉所44、中棉所49和中棉所79等4个棉花品种受苗蚜为害后的叶片,使用荧光定量PCR方法,研究了编码多酚氧化酶(PPO)、铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)和热激蛋白(HSP70)等3种防御相关蛋白基因mRNA的变化情况,结果证明不同品种的防御基因对蚜虫胁迫的反应存在明显的差异.以上试验结果暗示不同棉花品种应对苗蚜为害可能存在不同的防御途径,可为抗棉蚜棉花材料的选择和抗棉蚜机制的研究提供借鉴.     

河西走廊夏型棉蚜为害损失与防治指标研究

棉蚜是甘肃棉区的优势害虫,主要是棉花成株期的夏型棉蚜（即伏蚜）对棉花造成为害。为探明河西走廊棉区棉花伏蚜的为害损失和防治指标,笔者于１９９５～１９９６年在甘肃敦煌和安西两地对其进行了初步研究。研究结果表明,棉株受伏蚜为害后主要是造成株高降低、蕾铃脱落率增加、吐絮数减少,铃重降低而减产。根据甘肃河西走廊棉区的棉花生产现状,提出棉田夏型棉蚜（伏蚜）的防治指标为平均单株３片叶蚜量５０头左右。     

微量元素硼锌对棉蚜生长发育和排蜜的影响

室内研究表明，微量元素硼对棉蚜生长发育和排蜜量有显著影响，高硼棉株有利于棉蚜的生长发育；高锌棉株上棉蚜体重高于全营养液棉株上的棉蚜，但生殖力差异不显著；棉株缺硼、缺锌对棉蚜生长发育无明显影响，过量的硼或锌均可提高棉蚜的排蜜频率，使排蜜量增多。     

转外源凝集素基因棉花对棉蚜的抗性鉴定

转外源凝集素基因棉花工程植株在蚜虫发生期稳定地表现出抗蚜性状,转化一代群体抗、感植株分离比例符合3∶1,抗蚜基因是以单一位点整合到棉花染色体组中。经过 4 个世代的抗蚜鉴定、自交纯合和选择,获得遗传组成纯合的转基因抗蚜虫棉花新品系。对3个转外源凝集素基因棉花品系、2个形态抗蚜品种(系)和 6 个常规品种(系)进行抗蚜性鉴定。结果表明,3个转外源凝集素基因品系对棉蚜的抗性均达到高抗水平;川抗 77 在生育期内均中抗棉蚜,川棉109在苗蚜期和恢复期感蚜,而在伏蚜期中抗棉蚜;6 个常规品种(系)皆高感棉蚜。利用三种接蚜处理对不同类型抗蚜品种(系)进行鉴定的结果相同,繁殖行间自然传播蚜虫省略人工接蚜环节,是开展转基因棉花抗蚜性鉴定的一种简便、高效的方法。     

不同受害程度的棉株对棉蚜种群的影响

通过室内对不同密度棉蚜两次为害棉株的生态学参数测定，结果表明：棉株在受到棉蚜二次为害后，无论是棉株生长点或是不同生长期棉株受害，均可影响棉蚜种群数量下降，增长率降低，发育历期增大，扩散率提高，体色趋变黄色。可以证明受害棉株明显存有诱导抗性，且６片真叶以后的诱导抗性大于６片真叶以前。     

棉花不同生育期棉蚜危害损失及防治指标的研究

1980—1986年,通过田间试验,研究了棉蚜对棉花的危害损失,平均单株蚜量(x)与籽棉产量损失率(y)的关系:出苗至3片真叶期为y=-38,574+11.645Inx;4—6片真叶期为y=-49.633+11.232lnx;成株期(伏蚜)为y=-28.802+5.465lnx.在经济允许损失为1%左右时,三个生育期的棉蚜防治指标分别为平均每株30—50头,每株80头左右,和每株(3片叶)200头左右.经生产示范,执行本指标可减少药剂防治2—3次,有明显的经济效益和生态效益.     

非生物胁迫对棉花次生代谢及棉蚜种群消长的影响

盐碱、干旱等非生物胁迫影响棉花的次生代谢,而次生代谢可能影响棉株上的害虫发生。为明确非生物胁迫与次生代谢及棉蚜种群消长三者间的关系,以不同浓度氯化钠(NaCl)和聚乙醇(PEG)溶液分别处理棉苗,测定了棉叶组织内棉酚和可溶性糖含量的变化,并观察了棉蚜在被处理棉苗上的生长发育及繁殖情况。结果发现,100和200 mmol·L~(-1) NaCl处理棉苗的棉酚含量分别比不含NaCl的对照提高20%和53.5%,可溶性糖含量分别提高15.7%和46%。盐胁迫显著延长棉蚜的发育历期并降低繁殖率,100和200 mmol·L~(-1) NaCl处理的棉蚜若蚜期分别比对照延长6.4%和9.9%,单雌产蚜量分别减少22.6%和52.3%。干旱胁迫也影响棉花叶片棉酚和可溶性糖含量,质量分数2.5%和5%的PEG处理棉株的棉酚含量分别比对照提高39.7%和61.5%,可溶性糖含量分别提高14.2%和47.1%,生长在PEG处理棉株上的棉蚜的若蚜期分别延长7.4%和16.5%,单雌产蚜量分别减少26.8%和55.8%。叶片内棉酚和可溶性糖含量均与棉蚜若蚜期呈显著正相关,与棉蚜的产蚜量呈显著负相关。由此推断,盐碱、干旱等非生物胁迫增强了棉苗的次生代谢,导致棉酚和可溶性糖等次生代谢产物大量积累,抑制了棉蚜种群的消长。     

不同类型棉花品种对扶桑绵粉蚧个体发育特征及其适应性的影响

 研究了转基因、非转基因等6个不同棉花品种以及棉叶中可溶性糖、可溶性蛋白、棉酚含量对扶桑绵粉蚧生长发育、繁殖特性的影响,结果表明：扶桑绵粉蚧在各品种棉花上都能危害,且在发育历期、产卵量和存活率等方面均存在明显差异。中棉所41上扶桑绵粉蚧产卵量、寿命、净增殖率R₀、内禀增长率r_m与周期增长率λ数值最大,种群加倍时间DT值最小,为该虫最适宜棉花品种;而中棉所59上产卵量、寿命、R₀、r_m、λ值最小,死亡率与DT值最大,为该虫最不适宜品种。嫩叶棉酚含量与2龄若虫历期成极显著正相关,棉酚含量与扶桑绵粉蚧寿命、产卵量显著负相关,表明棉酚对扶桑绵粉蚧生长发育有重要影响,并对该虫繁殖、存活能力有一定抑制作用。     

棉花–小麦条带种植对棉花苗蚜发生及为害的影响

为了探究棉花–小麦条带种植对棉花苗蚜发生及为害的影响,对棉花苗期的蚜虫种群数量及为害情况进行了调查分析。结果表明,棉花–小麦条带种植模式可减轻棉花苗期蚜虫的发生和为害,苗期有翅蚜和无翅蚜数量均显著低于常规种植,分别减少70.4%和84.8%,有蚜株率和卷叶株率分别较常规种植降低67.4%和81.3%;棉花条带中,边行对棉蚜的控制作用显著优于中间行,边行有翅蚜和无翅蚜数量分别比中间行减少了43.7%和54.3%,有蚜株率和卷叶株率分别较中间行降低了52.4%和84.6%。     

不同黄瓜材料抗蚜性与部分次生代谢物及其相关酶活力的关系

为筛选具有高抗蚜性的黄瓜新品种,并为黄瓜抗蚜性鉴定提供理论依据。根据蚜量比值法,以有毛黄瓜为不抗蚜对照,无毛黄瓜为抗蚜对照,对国内外370份黄瓜种质资源进行抗蚜性筛选分级,并对筛选出的不同抗蚜等级的黄瓜材料接种蚜虫处理,研究接种蚜虫前后叶片中黄酮、单宁、总酚含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活力变化。筛选出抗性材料118号、中抗材料311号和227号、低抗材料321号。其中,高抗材料无毛黄瓜的黄酮含量及PAL、PPO的活力最高;抗性材料118号的单宁、总酚含量最高,PPO活力仅次于无毛黄瓜;中抗材料227号的单宁、总酚含量及PPO活力仅次于118号;中抗材料311号的黄酮、总酚含量及PAL活力较高;低抗材料321号的PAL活力仅次于无毛黄瓜;各抗蚜材料的黄酮含量及PAL和PPO的活力均高于不抗蚜对照有毛黄瓜。由此得出结论：不同黄瓜材料抗蚜性与黄酮、单宁、总酚含量及PAL、PPO活力中的一种或几种物质综合作用有密切关系。     

Assessment of the resistance of cotton germplasm (Gossypium spp.) to aphids (Homoptera, Aphididae) and leafhoppers (Homoptera: Cicadellidae, Typhlocybinae): methodology and genetic variability

We carried out an assessment of the resistance of 71 accessions of cotton ( Gossypium spp. L.) to the aphid Aphis gossypii and to leafhoppers under natural infestation. Our objectives were (i) to improve the methods for screening cotton germplasm for resistance to both pests, and (ii) to test the existence of genetic correlation between resistances to both insects. For both insects, the percentage of colonized leaves exhibited high genotypic correlation with the number of insects per leaf, had similar or higher heritabilities, and appeared as the better measure of insect populations. The one-plant-per-plot experimental design used allowed an assessment of resistance with high heritability value, and proved to be suitable for the screening of cotton germplasm. G. arboreum was more resistant to both insects than G. barbadense and G. hirsutum . While hairiness had a significant negative effect on resistance to aphids, no significant effect was observed on resistance to leafhoppers, excepted in G. arboreum . The lack of genotypic correlation between resistance to aphids and to leafhoppers demonstrated that a simultaneous improvement of the resistance is possible.     

营养物质与黄瓜叶片抗蚜关系的研究

为研究无毛黄瓜突变体的抗蚜机理,本试验选用抗感程度较稳定的2个黄瓜品种（无毛黄瓜突变体和对照大青把）,于苗期3叶1心期每株接种2头三龄期蚜虫,进行抗蚜性鉴定,并对接种前后叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸总量进行测定。试验结果表明,与对照相比,无毛黄瓜突变体具有明显的抗蚜性;无毛黄瓜突变体叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量均低,且接种7天后比接种前营养物质含量均降低,较低的营养物质含量不利于蚜虫的生长繁殖,起到抗虫效果。     

Transgenic cotton, expressing Amaranthus caudatus agglutinin, confers enhanced resistance to aphids

To evaluate the possible antiaphid function of Amaranthus caudatus agglutinin (ACA) in allogenetic plants, transgenic cotton plants expressing the ACA gene under the control of a phloem‐specific promoter were generated via Agrobacterium‐mediated gene transformation. Based on the results of Southern blot analyses, six plants with single or lower copy transgene and favourable agronomic traits were selected for further studies. ACA expression levels ranged from 0.02% to 0.45% of total soluble protein as determined by Western blot analysis in the six selected transgenic plants. Insect bioassays using nymphs of cotton aphid (Aphis gossypii Glover) showed that five of the six transgenic plants significantly inhibited the population growth of cotton aphid, with the highest inhibition rate of 64.5%. These results shed some new light on the antiaphid function of the ACA gene as well as the promising application of the gene for obtaining aphid‐resistant transgenic cotton plants to reduce the yield loss and honeydew contamination of fibre by aphids.