烟粉虱MED隐种蜕皮激素受体基因cDNA克隆、转录与组织表达

蜕皮激素受体(ecdysone receptor,Ec R)是调控昆虫蜕皮、变态和生殖等过程中基因表达的重要调控因子。为研究Ec R在烟粉虱Bemisia tabaci生长发育中的作用,利用RT-PCR和RACE等技术扩增了烟粉虱MED隐种Ec R基因的c DNA全长序列,并利用实时荧光定量PCR技术检测其在烟粉虱不同发育时期相对表达量的变化。Bt Ec R c DNA序列全长2 844 bp,含有一个1 518 bp的开放阅读框,共编码505个氨基酸,预测蛋白分子量为56 k D,等电点为6.43,含有特殊结构功能域:DNA结合域(DBD_Ec R)和配体结合域(LBD_Ec R),该序列编码的蛋白质序列与其它已报道的昆虫Ec R蛋白序列具有很高的相似性,命名为Bt Ec R(Gen Bank登录号:KR534774)。Bt Ec R在MED隐种若虫、雌成虫各发育时期均有表达,若虫期在伪蛹前期达到最高值,成虫期呈现先升高后降低的趋势,且在羽化后第7天达到最高值,约为羽化第1天的23倍。研究结果为揭示Bt Ec R在烟粉虱整个生长发育过程中的作用提供了重要依据。     

温度对烟粉虱亚洲Ⅱ3隐种实验种群生命参数的影响

通过观察烟粉虱亚洲Ⅱ3隐种(Bemisia tabaci AsiaⅡ3)在6种不同温度(18、21、24、27、30、33℃)条件下生长发育情况,探索了不同温度下烟粉虱亚洲Ⅱ3隐种种群参数。结果表明,在18~30℃范围内烟粉虱亚洲Ⅱ3隐种完成一个世代所需时间随温度的升高而明显缩短,由18℃的45.5d缩短到30℃的26.6d;24~27℃为烟粉虱产卵的最适温区,27℃时的产卵量最大,达203.75粒,在此温区其发育速率加快,内禀增长力(rm)和净增殖率(R0)随着温度的升高而提高,在27℃时达到最大,分别为0.16和82.3。     

MEAM1和MED两个烟粉虱隐种取食对甘蓝转录组影响的差异

为绿色防控烟粉虱Bemisia tabaci提供新策略,采用转录组分析MEAM1和MED两个烟粉虱隐种取食后甘蓝差异基因表达情况,并选取差异表达基因最多的甘蓝苯丙烷类通路上PAL2、C4H、4CL1和CHI四个基因进行实时荧光定量PCR测定。结果显示,与对照相比,MEAM1和MED烟粉虱隐种取食后甘蓝差异表达基因数分别为693个和1 030个。GO功能注释和KEGG富集分析显示,差异表达基因主要集中在苯丙烷类生物合成、萜类挥发物合成、芥子油苷合成、类黄酮生物合成和植物激素信号传导途径等与甘蓝抗虫物质合成相关的通路上。虽然MEAM1与MED两个烟粉虱隐种均能显著激活植物激素信号传导途径和苯丙烷类合成通路调控的酚类物质合成途径,但MED烟粉虱隐种与甘蓝互作的差异表达基因数高于MEAM1烟粉虱隐种。MEAM1烟粉虱隐种取食甘蓝12 h后,甘蓝苯丙烷通路上游PAL2、C4H和4CL1三个基因均显著上调,而MED烟粉虱隐种取食后,甘蓝苯丙烷通路上PAL2、C4H、4CL1和CHI四个基因均变化不显著,这4个差异基因的表达模式与测序结果一致,表明测序结果的可信度高。     

烟粉虱MED隐种对13种植物挥发性物质的行为反应

为明确烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种对不同植物挥发性物质的行为选择,采用Y型嗅觉仪测定了烟粉虱雌、雄成虫对13种植物挥发性物质的趋向行为反应。结果显示,烟粉虱MED隐种雌、雄成虫对不同浓度植物挥发性物质的选择性存在明显差异。1、0.01和0.0001μL/μL浓度的芳樟醇、反-2-己烯醛和桉树脑对烟粉虱MED隐种雌、雄虫校正反应率均为正值,具显著吸引效果;而p-伞花烃、月桂烯、3-蒈烯、α-蒎烯和顺-3-己烯-1-醇对雌、雄成虫的校正反应率均为负值,说明其对烟粉虱MED隐种雌、雄虫具有不同程度的趋避性。雌烟粉虱对0.0001μL/μL浓度桉树脑的选择率达最大值70.30%,与对照差异显著,具显著吸引作用。雌、雄烟粉虱对0.01μL/μL浓度的顺-3-己烯-1-醇的选择率最小,仅为24.75%和27.03%,具显著驱避作用。因此,烟粉虱MED隐种雌、雄成虫对不同浓度植物挥发性物质趋性反应不同,可能是烟粉虱环境适应性的表现。     

烟粉虱MED隐种对植物挥发物的趋性行为

利用“Y”型嗅觉仪测定了14种植物挥发物对烟粉虱成虫Bemisia tataci EMD隐种的作用。结果表明,10%的1,8-桉树脑、丁香酚、月桂烯、苎烯和肉桂醛引诱作用较强,其中1,8-桉树脑和月桂烯效果最好（P<0.001）。而顺-3-已烯-醇蒎烯和戊烯为趋避作用,其中顺-3-已烯-醇蒎烯趋避性最强;1%的1,8-桉树脑、丁香酚、月桂烯、烟酸乙酯和橙花醇引诱作用显著,其中1,8-桉树脑和丁香酚的效果最好（P<0.01）。顺-3-已烯-醇蒎烯和戊烯为趋避作用,二者之间无显著差异;将有引诱作用的单体复配后,仅1,8-桉树脑＋丁香酚（1：1）和1,8-桉树脑＋月桂烯（1：1）有引诱作用;10%的1,8-桉树脑涂抹黄板显著提高了黄板诱杀力。因此,植物挥发物对烟粉虱有趋避或引诱作用,其作用因浓度而发生改变,趋性一致的复配后不一定能发挥原有作用。     

8种不同类型杀虫剂对MED烟粉虱隐种的防治效果及其残留检测

为筛选对设施蔬菜烟粉虱具有高效、低毒、低残留的化学农药,选用8种分属于不同类型的杀虫剂对设施黄瓜和茄子上的MED烟粉虱隐种进行了药效试验和农药残留检测。结果表明,药后10d,8种杀虫剂对黄瓜田MED烟粉虱的防效为78.98%~96.66%,而对茄子田MED烟粉虱仅为39.59%~81.11%。新型杀虫剂10%溴氰虫酰胺OD和50%氟啶虫胺腈WG对MED烟粉虱防效高,药后10d对黄瓜田MED烟粉虱的防效分别达94.90%和94.18%,对茄子田MED烟粉虱的防效分别达75.24%和81.11%;3种新烟碱类杀虫剂药后10d对黄瓜田MED烟粉虱防效为78.98%~89.22%,对茄子田MED烟粉虱的防效60.58%~79.09%。酰肼类拟脱皮激素类240g/L甲氧虫酰肼SC药后10d对黄瓜田和茄子田MED烟粉虱的防效分别为80.79%和80.41%。10%溴氰虫酰胺OD中添加增效剂乙氧基改性聚三硅氧烷可使药后3~14d防治效果显著提高1.86%~67.40%。残留检测结果表明,在推荐使用剂量下,药后15d黄瓜茎叶中噻虫嗪和啶虫脒的平均残留量分别为0.52mg/kg和2.06mg/kg,茄子茎叶中阿维菌素、吡蚜酮、甲氧虫酰肼的平均残留量为0.031mg/kg、2.36mg/kg和4.75mg/kg,均高于我国对果实的最大残留限量标准,而黄瓜果实样品中7种杀虫剂均未检出(0.01mg/kg)。研究表明,10%溴氰虫酰胺OD和50%氟啶虫胺腈WG是防治设施蔬菜MED烟粉虱较为理想的新型杀虫剂。     

两种蚜小蜂对烟粉虱MED隐种的田间笼罩控效评价

为明确烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种优势寄生蜂海氏桨角蚜小蜂Eretmocerus hayati ZolnerowichRose与浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia GiraultDodd对其控制效果的影响,在棉田尼龙纱网笼罩中释放烟粉虱之后,再分别单独释放海氏桨角蚜小蜂、浅黄恩蚜小蜂以及二者以不同比例组合(1∶1、1∶3、3∶1)释放,定期调查统计2种蚜小蜂对烟粉虱的寄生量和烟粉虱的种群动态。结果表明,相对于不放蜂对照,自首次放蜂后40 d开始,所有放蜂处理均能显著降低烟粉虱若虫种群密度,每100 cm~2叶片上均少于1.00头,但各处理间的烟粉虱种群密度无显著差异;海氏桨角蚜小蜂和浅黄恩蚜小蜂以3∶1比例组合释放的处理中对烟粉虱的寄生量最高,每100 cm~2棉花叶片上能达到4.25头。表明在棉田中对烟粉虱进行生物防治时,以初级寄生蜂海氏桨角蚜小蜂与复寄生蜂浅黄恩蚜小蜂为3∶1的比例释放,可以到达较好的控制效果。     

温度和寄主植物对B/Q隐种烟粉虱生长发育和繁殖的联合影响

比较研究了不同温度和寄主植物对B/Q隐种烟粉虱若虫存活率、生长发育和雌虫繁殖和寿命的影响。结果表明,无论是B隐种还是Q隐种,一品红上的若虫存活率在27 ℃显著低于20 ℃。在同一寄主植物上,B隐种若虫和Q隐种若虫在27 ℃条件下发育速率显著快于20 ℃。无论是B隐种或Q隐种,饲养在同一寄主上,雌虫寿命和产卵量都与温度存在显著负相关。在同一温度和同一寄主上,Q隐种除若虫发育历期慢于B隐种外,Q隐种若虫存活率、雌虫产卵量和寿命都显著高于B隐种。可见,Q隐种在两种测定温度和两种测定寄主上较之B隐种具有竞争优势。研究结果表明B/Q隐种之间竞争取代可能受寄主、温度或其他外源因子的影响。     

不同温度锻炼对高温胁迫下Q型烟粉虱存活及生殖的影响

［目的］ 明确不同温度锻炼对高温胁迫下Q型烟粉虱存活及生殖的影响。［方法］ 将Q型烟粉虱成虫在45 ℃下暴露1 h直接进行高温胁迫,及温度锻炼后再胁迫,即在不同温度(10、33、39 ℃)下暴露0.5 h,再45 ℃处理1 h,然后在26 ℃条件下饲养,观察其存活率、寿命及产卵量。 ［结果］ 在产卵量无明显变化时,低温锻炼后雌雄虫寿命缩短,以存活率升高的方式维持其种群。高温锻炼后存活率降低,以延长雌虫寿命的方式,使其种群数量维持在一定水平。［结论］ 不同温度锻炼后,Q型烟粉虱的种群动态与存活率、寿命、产卵量的变化之间存在着权衡。     

烟粉虱MED隐种气味结合蛋白OBP8的克隆、原核表达及与植物挥发物的结合特性

烟粉虱为重要的入侵性经济作物害虫,对入侵地寄主植物存在选择性和偏好性。为明确烟粉虱气味结合蛋白(odorant binding protein,OBPs)的相关特性,通过克隆其OBP8基因Btab OBP8,进行同源基因进化关系分析,构建原核表达载体诱导表达重组蛋白,并利用基于荧光探针N-苯基-1-萘胺(N-phenyl-1-naphthylamine,1-NPN)的荧光竞争结合试验测试了Btab OBP8与不同寄主植物挥发物的结合功能。结果表明,Btab OBP8基因的开放阅读框全长480 bp,编码159个氨基酸,与半翅目其它害虫的OBP8基因进化关系较远。Btab OBP8蛋白重组后,4种化合物即β-紫罗兰酮、月桂烯、柠檬烯和P-伞花烃将1-NPN的相对荧光强度降低到50%以下,其中β-紫罗兰酮和月桂烯与Btab OBP8的结合能力最强,解离常数分别为13.32μmol/L和21.53μmol/L。表明β-紫罗兰酮和月桂烯与Btab OBP8具有良好的亲和力,推测Btab OBP8对β-紫罗兰酮和月桂烯的识别可能参与了烟粉虱对绿色开花植物的吸引和选择作用。     

不同温度下吡虫啉对B型烟粉虱毒杀活性的研究

分别采用浸卵法、浸渍法和浸叶法测定了22、25、28、31和34℃下吡虫啉对B型烟粉虱Bemisia tabaci B-biotype不同虫态的控制效果。结果表明,随着温度的升高,吡虫啉对B型烟粉虱不同虫态的控制效果也逐渐上升,当温度上升至34℃时,60mg/L浓度药液处理下卵、低龄若虫、高龄若虫及成虫死亡率分别较22℃时升高了20.89%、33.52%、33.37%及17.86%。因此,温度提高对吡虫啉防治B型烟粉虱起到了正面效应。     

溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱不同虫态的毒力研究

系统测定了新型双向传导高效杀虫剂溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱卵、若虫和成虫不同虫态的毒力。结果发现,溴氰虫酰胺对烟粉虱卵、若虫具有极高的毒力。用浸茎系统测定法测定其对B隐种和Q隐种烟粉虱不同虫态的LC50值,对0~1日龄卵分别为0.008 99、0.924 mg/L,对1~4龄若虫分别为0.003 36、0062 7 mg/L,对1日龄成虫分别为6.23、93.9 mg/L。对溴氰虫酰胺的敏感性,以3龄若虫最高,其次是2龄、1龄和4龄若虫,B隐种烟粉虱的敏感性更高。用着卵叶片浸渍法和浸茎系统测定法证明该杀虫剂具有很强的内吸杀卵作用,同时发现该药剂有一定的触杀杀卵活性。由于该杀虫剂对烟粉虱卵和若虫的高毒力和极强的双向内吸传导性能,推测其将成为未来一段时间内防治田间烟粉虱以及其他刺吸式口器害虫的重要药剂。     

凉山烟田烟粉虱(MED隐种)成虫空间分布型及序贯抽样技术

运用2种回归方法和8个聚集度指标对四川凉山烟田烟粉虱盛发期种群的空间格局进行了研究。结果表明,烟粉虱种群呈聚集分布,聚集强度不随种群密度的变化而变化,其聚集原因是由环境因素所导致;通过种群密度与聚集度指标相关性分析表明,用平均拥挤度(m*/m)、负二项分布指标(K)及久野指数(CA)分析烟粉虱空间分布型更具说服力;并利用空间格局参数确定了理论抽样数和序贯抽样模型。     

中国部分农区作物上本地烟粉虱隐种的鉴定

烟粉虱Bemisia tabaci是一个至少包括36个不同隐种的物种复合体,为明确中国本地烟粉虱隐种的分布,采用线粒体COI基因(mt COI)分子标记法对2011—2012年在中国27个省(市)61个烟粉虱种群中获得的45个非B/Q隐种烟粉虱个体进行了隐种鉴定和分析,并利用邻接法基于mt COI序列构建了本地烟粉虱隐种的系统发育树。结果显示:45个非B/Q隐种烟粉虱对应的45条线粒体COI序列中共有10个单倍型,所有单倍型分别属于烟粉虱Asia II 2、Asia II 6、Asia II 7、Asia I与China1隐种,均为我国本地隐种。其中,在安徽省发现烟粉虱Asia II 2和China1隐种,在福建省发现Asia II 6和China1隐种,在海南省发现Asia II和Asia I隐种,在广东省发现Asia II 7隐种,在江西省发现China1隐种。表明中国部分农区作物上仍然存在少量的本地烟粉虱。     

烟粉虱MEAM 1隐种主要内共生菌的定位和分布

烟粉虱MEAM 1隐种是一种重要的世界性入侵害虫,共生菌在其种群入侵和扩张中起着不可忽视的作用。本研究采用荧光原位杂交技术(FISH),明确其携带的初生共生菌(Candidatus Portiera aleyrodidarum)和次生共生菌(Candidatus Hamiltonella defensa和Rickettsia sp.)在不同发育阶段虫体中的定位和分布。结果显示,烟粉虱MEAM 1隐种卵、若虫和成虫3个阶段均携带3种共生菌,Portiera和Hamiltonella菌集中分布于含菌细胞中,其中Hamiltonella呈环形包裹于含菌细胞周边;Rickettsia既在菌胞中呈“集中”分布,也“随机”分布于虫体其他部位或器官。上述结果明确了这3种共生菌在MEAM 1烟粉虱各个发育阶段的分布特征,同时证明3种共生菌均能通过烟粉虱雌虫垂直传播,为进一步揭示内共生菌在烟粉虱入侵过程中的作用打下基础。     

传播木尔坦棉花曲叶病毒的烟粉虱隐种鉴定

为明确广东地区传播木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan virus,CLCu Mu V)的烟粉虱隐种,采用分子鉴定、烟粉虱传毒试验与分子检测的方法,对传播CLCu Mu V的烟粉虱隐种进行了鉴定。结果表明:在广东棉花、红麻和黄秋葵曲叶病发生的田间,2014年采集的30头烟粉虱mt COI与Asia II 7隐种序列同源性为98.3%~99.6%,2015年采集的10头烟粉虱中,8头烟粉虱mt COI与MEAM1隐种序列同源性为99.2%~99.5%,2头烟粉虱mt COI与Asia II 7隐种序列同源性为99.8%~99.9%,说明烟粉虱种群包括入侵隐种MEAM1和土著隐种Asia II 7。在利用烟粉虱人工传毒试验中,MEAM1、Asia II 7和Asia II 1这3个隐种均可在棉花曲叶病株上饲毒获得CLCu Mu V及β卫星分子;除MEAM1隐种外,Asia II 7、Asia II 1隐种可传播CLCu Mu V,侵染红麻及黄秋葵植株引起曲叶病,前者传毒效率分别为50%和100%;而后者为33%和100%。以上3个烟粉虱隐种传毒接种棉花未见成功。     

温度和湿度对B型烟粉虱发育、存活和生殖的影响

研究了采自北京市的B型烟粉虱种群在不同温、湿度条件下的生长、发育和繁殖力参数.结果表明,相对湿度是影响卵、1龄若虫、3龄若虫和成虫发育的主要因素,30%～70%RH是烟粉虱发育的适宜范围.在25℃组合90%、70%、50%和30%RH环境下的种群内禀增长率(rm)分别为0.0499、0.0596、0.064和0.0856.若虫的发育历期随温度的升高而缩短,20～30℃是烟粉虱发育的适宜范围.在1 5℃下从卵发育到成虫需要69.0天,但30℃下则减少到27.7天.当温度上升到35℃时,只有少数个体能发育到3龄.不同龄期对温度的要求有较大的区别,2龄若虫的发育起点温度最低(6.16℃),而卵期所需的有效积温最高(110.22日度).在80%RH配合30、25、20和15℃条件下的内禀增长率(rm)分别为0.0729、0.0673、0.0895和0.0486.     

烟粉虱CRISPR/Cas9系统的建立及其在BtTRP基因温度耐受性功能验证中的应用

烟粉虱之所以能在全世界范围内迅速扩散并成为重要害虫,其关键因素之一就是对温度变化的抵抗力很强。随着环境的变化,动物体中的很多细胞表面受体和离子通道感受器都会做出相应的反应,影响动物的行为。其中,昆虫对外界环境温度的感知就与瞬时感受器阳离子通道（transient receptor potential,TRP）有关。本研究探索了一种简单高效的试验方法,即通过CRISPR/cas9系统来诱导烟粉虱的基因突变,探究烟粉虱BtTRP基因在温度感受方面的功能。文中阐述了向烟粉虱MED隐种红眼期伪蛹注射BtTRP靶基因sgRNA和Cas9 mRNA,高效诱导靶标基因发生突变并进行高温和低温胁迫试验,进而检测其击倒和恢复时间。结果表明,注射后的烟粉虱对外界温度变化敏感度显著下降,从而不能进行温度适应性调节,导致对高低温环境的耐受性均有明显下降。     

烟粉虱的耐寒能力与自然越冬北界分析*

室内耐寒性测定结果表明,烟粉虱成虫在4 ℃和0 ℃暴露时的致死中时分别为13.86 h和12.07 h,在-2 ℃和-8 ℃分别为4.74 h和1.7 h,它们之间有明显差异。2009年2月14-22日野外调查显示,仙桃市、南昌市、金华市在露地和大棚均发现烟粉虱以伪蛹和卵在杂草上存在,九江市只在大棚发现烟粉虱;而孝感市大棚与露地均没有发现烟粉虱。根据已经调查到的越冬地点及其所在地的温度,给出了全国烟粉虱自然条件下可能的越冬北界模型图。首次探讨了烟粉虱在我国的自然越冬北界分布线为浙江省金华市,江西省南昌市,湖北省仙桃市,四川省和云南省。     

芹菜不同种植方式对3种蔬菜田烟粉虱的控制作用

通过在黄瓜、辣椒、番茄3种蔬菜田四周和行间间作芹菜(品种‘中华药芹’),研究芹菜不同种植方式和不同间作密度对3种蔬菜上烟粉虱的控制作用。结果表明,辣椒田以8∶1(每8行辣椒间作1行芹菜)、5∶1、3∶1的比例间作芹菜,烟粉虱虫口减退率最高分别可达62.45%、73.33%、86.67%,周植(在蔬菜种植小区四周"围栏状"种植1行芹菜,株距10cm)虫口减退率与芹菜间作5∶1相当;黄瓜田以1∶1和3∶1密度间作芹菜,烟粉虱虫口减退率最高分别可达77.14%、42.86%、5∶1间作时与对照差异不显著,周植芹菜仅在黄瓜生育前中期对烟粉虱有一定控制效果,在黄瓜生育后期无明显的控制效果;番茄田以3∶1与5∶1间作芹菜,烟粉虱虫口减退率最高分别可达90.12%、75.49%、8∶1间作时与对照差异不显著,周植芹菜仅在番茄生育前期对烟粉虱有一定控制效果,在番茄生育中后期无明显的控制效果。