本文關(guān)鍵詞：煙粉虱Q型替代B型的生態(tài)學(xué)機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院》 2012年

煙粉虱Q型替代B型的生態(tài)學(xué)機制研究

潘慧鵬  

【摘要】：外來生物入侵危害國家的生物安全、生態(tài)安全和經(jīng)濟安全。煙粉虱是一種由多種生物型組成的世界性重要農(nóng)業(yè)害蟲，其中的B型和Q型是兩種危害最大、入侵性最強的生物型。B型煙粉虱自20世紀(jì)90年代中期入侵我國，給我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國民經(jīng)濟造成了巨大損失；Q型煙粉虱則于2003年首先在云南發(fā)現(xiàn)，并隨后在我國華東、華北地區(qū)迅速擴散；同時，由煙粉虱傳播的番茄黃化曲葉病毒也在各地暴發(fā)成災(zāi)。本論文通過對我國20多個省市多種作物上的煙粉虱種群的系統(tǒng)監(jiān)測研究，發(fā)現(xiàn)煙粉虱入侵我國十多年后，其主要危害生物型已由B型轉(zhuǎn)變?yōu)镼型；生物因子（寄主植物、內(nèi)共生菌和植物病毒）與非生物因子（殺蟲劑）對B型和Q型煙粉虱種群互作特性研究，，證實殺蟲劑的使用是導(dǎo)致B型煙粉虱被Q型煙粉虱替代的關(guān)鍵生態(tài)因子；進一步對B型與Q型煙粉虱獲毒及傳毒特性研究，發(fā)現(xiàn)煙粉虱Q型替代B型是導(dǎo)致TYLCV在我國暴發(fā)流行的機制。相關(guān)研究結(jié)果對入侵煙粉虱及其傳播病毒的可持續(xù)控制具有重要指導(dǎo)意義。 主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 一、B型煙粉虱和Q型煙粉虱在我國的入侵分布動態(tài) 利用特異分子標(biāo)記并結(jié)合mtCO1基因序列分析，分別于2009年和2011年對采自我國的19個省市和27個省市的煙粉虱種群的生物型進行了鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2009年的61個煙粉虱種群中有44個是Q型煙粉虱種群，17個是B型煙粉虱種群，Q型煙粉虱主要分布在長江流域及東部沿海地區(qū)；2011年的98個煙粉虱種群中有60個Q型煙粉虱種群，9個B型煙粉虱種群，29個混合種群中有20個種群Q型煙粉虱占有較高的比例（50%），除了東南省份，Q型煙粉虱都占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢。監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，煙粉虱入侵我國十多年后，其主要危害生物型已由早期入侵B型轉(zhuǎn)變?yōu)镼型。 二、寄主植物對B型和Q型煙粉虱種群競爭取代的影響 將B型和Q型煙粉虱按各占50%的比例分別接種到一品紅、辣椒、番茄和甘藍四種寄主植物上，一定時間后隨機采集寄主植物上一定數(shù)量的煙粉虱個體并鑒定其生物型，明確寄主植物對兩種生物型煙粉虱種群間互作的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在一品紅和辣椒植株上，分別經(jīng)過8代和2代，Q型煙粉虱替代了B型煙粉虱；而在番茄和甘藍植株上則剛好相反，分別經(jīng)過5代和4代，B型煙粉虱替代了Q型煙粉虱。不同寄主植物對B型和Q型煙粉虱種群間的互作表現(xiàn)了不同的特性，導(dǎo)致了不同的替代方向和速度。 三、殺蟲劑對B型和Q型煙粉虱種群競爭取代的影響 同樣將B型和Q型煙粉虱按各占50%比例分別接種到棉花和黃瓜植物上，并分別設(shè)置一定濃度的殺蟲劑處理和未處理的重復(fù)，一定時間后隨機采集寄主植物上一定數(shù)量的煙粉虱個體并鑒定其生物型，明確殺蟲藥劑對兩種生物型煙粉虱種群間互作的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在未經(jīng)殺蟲劑處理的棉花植株上，經(jīng)過6代Q型煙粉虱替代了B型煙粉虱，而在經(jīng)一定劑量的噻蟲嗪處理后的棉花植株上，Q型煙粉虱僅需要4代即替代了B型煙粉虱。在棉花植株上，殺蟲劑的使用顯著加快了Q型煙粉虱替代B型煙粉虱的速度。 而在黃瓜植株上，未用殺蟲劑處理情況下，經(jīng)過9代B型煙粉虱替代了Q型煙粉虱；但使用殺蟲劑噻蟲嗪和螺蟲乙酯處理后，B型和Q型煙粉虱間的替代方向發(fā)生改變，經(jīng)過5代后B型煙粉虱被Q型煙粉虱所替代，使用聯(lián)苯菊酯處理時，僅需4代B型煙粉虱即被Q型煙粉虱替代。在黃瓜植株上，殺蟲劑的使用完全改變了寄主植物對B型和Q型煙粉虱種群間的互作特性與替代方向，殺蟲劑的使用導(dǎo)致了Q型煙粉虱替代B型煙粉虱。 顯然，在Q型煙粉虱適宜的寄主植物上，殺蟲劑的使用加速了Q型煙粉虱對B型煙粉虱的替代；在B型煙粉虱適宜的寄主植物上，殺蟲劑的使用則逆轉(zhuǎn)了B型煙粉虱對Q型煙粉虱的替代方向。毫無疑問，殺蟲劑的使用在田間Q型煙粉虱替代B型煙粉虱的過程中起著關(guān)鍵性的作用。 四、煙粉虱體內(nèi)共生菌的多樣性與其對B型和Q型煙粉虱種群互作特性的影響 共生菌影響宿主昆蟲的生長、發(fā)育與繁殖特性。本論文對2009年采集的61個煙粉虱田間種群（17個B型和44個Q型）和5種不同寄主植物飼養(yǎng)5年的B型煙粉虱實驗室種群體內(nèi)的原生共生菌Portiera和6種次生共生菌Hamiltonella、Arsenophonus、Cardinium、Wolbachia、Rickettsia和Fritschea進行了檢測。結(jié)果表明，不同煙粉虱種群其體內(nèi)共生菌的多樣性與感染率呈現(xiàn)多樣性特點，寄主植物種類、采集地點、煙粉虱生物型和性別這四個因子均顯著影響其體內(nèi)次生共生菌的多樣性和感染率。田間B型和Q型煙粉虱共生菌的多樣性和感染率與Q型煙粉虱替代B型煙粉虱沒有明顯的相關(guān)性。 進一步對3種不同寄主飼養(yǎng)6年的B型煙粉虱和噻蟲嗪敏感和抗性B型煙粉虱體內(nèi)共生菌密度研究后發(fā)現(xiàn),寄主植物和殺蟲劑是影響煙粉虱體內(nèi)共生菌密度的重要因子。 五、番茄黃化曲葉病毒對B型和Q型煙粉虱競爭取代的影響 將攜帶和未攜帶TYLCV的B型和Q型煙粉虱分別接種在棉花植株上（TYLCV的非宿主植物），研究TYLCV對B型和Q型煙粉虱生長發(fā)育的直接作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攜帶TYLCV的B型煙粉虱較未攜帶TYLCV的B型煙粉虱在棉花上的存活率、產(chǎn)卵量均顯著下降，雌成蟲和雄成蟲的體長明顯變短，TYLCV對B型煙粉虱的生長發(fā)育呈現(xiàn)不利作用；而攜帶和未攜帶TYLCV的Q型煙粉虱在棉花上的生物學(xué)特性基本無差異，TYLCV對Q型煙粉虱的生長發(fā)育呈中性作用。 另外，將不帶毒的B型和Q型煙粉虱分別接種在健康和感染TYLCV的番茄植株上，研究TYLCV對B型和Q型煙粉虱生長發(fā)育的間接作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在感染TYLCV的番茄植株上較健康的番茄植株上，Q型煙粉虱的發(fā)育歷期縮短、壽命延長、存活率和產(chǎn)卵量提高及雌成蟲體長變長，TYLCV顯著促進了Q型煙粉虱的生長發(fā)育；而對B型煙粉虱，其作用剛好相反，在感染TYLCV的番茄植株上較健康的番茄植株上，B型煙粉虱的發(fā)育歷期延長、壽命縮短、存活率和產(chǎn)卵量下降及雌成蟲體長變短，TYLCV不利于B型煙粉虱的生長發(fā)育。 進一步將B型和Q型煙粉虱按各占50%比例分別接種到健康和感染TYLCV的番茄植株上，一定時間后隨機采集寄主植物上一定數(shù)量的煙粉虱個體并鑒定其生物型，明確TYLCV對兩種生物型煙粉虱種群間互作的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，未感染TYLCV的番茄上，B型煙粉虱經(jīng)過5代替代了Q型煙粉虱，在感染TYLCV的番茄上，B型煙粉虱經(jīng)過6代替代了Q型煙粉虱，TYLCV的感染不能逆轉(zhuǎn)番茄植株上B型煙粉虱替代Q型煙粉虱的方向，但明顯的減緩了B型煙粉虱替代Q型煙粉虱的速度，煙粉虱與TYLCV的互作一定意義上有助于田間Q型煙粉虱替代B型煙粉虱。 六、煙粉虱Q型替代B型促進中國TYLCV的暴發(fā)流行 對2009年采自我國18個省，55個煙粉虱種群（12個B型和43個Q型）的2750個煙粉虱個體進行TYLCV檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，B型煙粉虱的帶毒率為4.2%、Q型煙粉虱帶毒率為24.4%，Q型煙粉虱的帶毒率顯著高于B型。 B型和Q型煙粉虱獲取TYLCV的能力研究發(fā)現(xiàn)，相同時間內(nèi)Q型煙粉虱獲取病毒的量要顯著的高于B型煙粉虱，B型煙粉虱需要48小時體內(nèi)的病毒量才能達到飽和，而Q型煙粉虱僅需12小時體內(nèi)的病毒量就能達到飽。 進一步的傳毒特性研究發(fā)現(xiàn)，B型和Q型煙粉虱均不能垂直傳播TYLCV，兩者均僅能垂直傳播TYLCV到卵和1齡若蟲，而不能垂直傳播到偽蛹和成蟲。但兩者均能水平傳播TYLCV，Q型煙粉虱水平傳播TYLCV的平均效率為52.2%，B型煙粉虱為10.5%，Q型煙粉虱水平傳播TYLCV的能力顯著高于B型煙粉虱。TYLCV在田間的暴發(fā)流行與Q型煙粉虱對B型煙粉虱的替代以及Q型煙粉虱水平傳播TYLCV能力顯著強于B型煙粉虱密切相關(guān)。 總之，本論文密切結(jié)合生產(chǎn)實際，針對重大外來入侵害蟲—B型和Q型煙粉虱及其傳播的TYLCV，通過系統(tǒng)監(jiān)測，首次闡明了煙粉虱入侵我國十年來，田間危害優(yōu)勢生物型的變化動態(tài)；率先揭示了Q型煙粉虱替代B型煙粉虱的生態(tài)學(xué)機制和近年來TYLCV在我國暴發(fā)流行的機制。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：S433
【目錄】：

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10 湯原巖;江建國;胡學(xué)兵;;日本禁止傳入的重要線蟲類[J];植物檢疫;1983年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳陽發(fā);楊智凱;黃憶汝;楊平世;;臺大實驗林溪頭自然教育園區(qū)之蝶相暨寄主植物之調(diào)查研究[A];中國植物園（第十三期）[C];2010年

2 余鳳玉;覃偉權(quán);馬子龍;韓超文;;寄主植物對水椰八角鐵甲生長發(fā)育的影響[A];生物入侵與生態(tài)安全——“第一屆全國生物入侵學(xué)術(shù)研討會”論文摘要集[C];2007年

3 楊念婉;萬方浩;;寄主齡期對海氏槳角蚜小蜂產(chǎn)卵和取食的寄主處理時間的影響[A];第三屆全國生物入侵大會論文摘要集——“全球變化與生物入侵”[C];2010年

4 朱方麗;李樂;吳建輝;任順祥;;寄主植物對桉樹枝癭姬小蜂生物學(xué)特性的影響[A];第三屆全國生物入侵大會論文摘要集——“全球變化與生物入侵”[C];2010年

5 鞠瑞亭;王鳳;李躍忠;;寄主植物對新入侵害蟲紅棕象甲的生長發(fā)育與繁殖的影響[A];第二屆全國生物入侵學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2008年

6 許三軍;劉萬學(xué);萬方浩;陶玫;;潛蠅姬小蜂對不同寄主植物上美洲斑潛蠅幼蟲的選擇及生長發(fā)育適合度研究[A];生物入侵與生態(tài)安全——“第一屆全國生物入侵學(xué)術(shù)研討會”論文摘要集[C];2007年

7 欽俊德;王琛柱;;當(dāng)前對昆蟲選擇寄主植物時化學(xué)感覺基礎(chǔ)的理解[A];昆蟲學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展——中國昆蟲學(xué)會2002年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

8 陳玉惠;葉建仁;;松材線蟲侵染對寄主植物苯丙烷類代謝的影響[A];2003’華東植物病理學(xué)術(shù)研討會暨江蘇省植物病理學(xué)會第十次會員代表大會論文集[C];2003年

9 何成興;任順祥;吳文偉;溫麗娜;林莉;郭志祥;浦恩堂;;煙粉虱對寄主植物的嗜食性評價[A];云南省昆蟲學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

10 徐紅星;鄭許松;呂仲賢;;昆蟲體內(nèi)共生菌在其適應(yīng)寄主植物過程中的作用[A];糧食安全與植�？萍紕�(chuàng)新[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張軍;[N];科技日報;2007年

2 范崇霞;[N];中國花卉報;2006年

3 周仁杰;[N];河南科技報;2008年

4 記者 孫霞云;[N];中國國門時報(中國出入境檢驗疫報);2002年

5 記者 俞言琳　通訊員 熱孜 婉古麗;[N];中國綠色時報;2011年

6 姜永育;[N];中國氣象報;2005年

7 ;[N];中國畜牧獸醫(yī)報;2005年

8 記者 朱廣菁;[N];大眾科技報;2005年

9 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授 王琦;[N];福建科技報;2004年

10 ;[N];河北科技報;2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸俊錕;印度檀香與寄主植物間寄生關(guān)系的研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2011年

2 李艷艷;寄主植物-蚜蟲-捕食性瓢蟲三營養(yǎng)層相互作用關(guān)系的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

3 邵淑霞;角倍蚜癭內(nèi)世代種群動態(tài)及寄主植物對蚜蟲刺激的光合和脫落酸響應(yīng)[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2013年

4 陳功友;水稻黃單胞菌（Xanthomonas oryzae）hrp基因克隆與特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2000年

5 江麗輝;信息化合物在小菜蛾和菜蛾絨繭蜂寄主選擇中的作用[D];浙江大學(xué);2001年

6 李欣;信息化合物在小菜蛾和半閉彎尾姬蜂寄主選擇中的作用[D];浙江大學(xué);2002年

7 劉萬學(xué);植物揮發(fā)性信息化合物在棉鈴蟲齒唇姬蜂寄主尋找行為中的作用[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2002年

8 馬駿;豚草卷蛾的風(fēng)險評價及其對豚草和蒼耳的控制作用[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

9 陳又清;紫膠蚧（Kerria lacca Kerr.）生態(tài)適應(yīng)性研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2003年

10 段立清;枸杞木虱及其天敵的生物學(xué)和行為機制的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王麗珍;不同植物對舞毒蛾Lymantria dispar L.生物學(xué)特性的影響及其機理的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

2 馬麗娜;煙蚜與寄主、煙草花葉病毒相互作用的研究[D];西南大學(xué);2006年

3 龐云紅;斜紋夜蛾幼蟲取食煙草等寄主植物對生長發(fā)育和藥劑敏感性的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

4 張彬;營養(yǎng)及寄主植物對甜菜夜蛾種群動態(tài)與酶活性的影響研究[D];西南大學(xué);2006年

5 張宏;寄主植物對灰飛虱種群的影響及翅型分化機制研究[D];揚州大學(xué);2006年

6 吳秋芳;煙粉虱（Bemisia tabaci）發(fā)生危害規(guī)律及防治技術(shù)的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2006年

7 施燕;灰飛虱種群消長規(guī)律及傳毒特性研究[D];揚州大學(xué);2007年

8 曹玲;不同食料對甜菜夜蛾發(fā)育繁殖和能源物質(zhì)的影響研究[D];西南大學(xué);2007年

9 李偉;寄主植物對灰飛虱生態(tài)適應(yīng)性影響的研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

10 符偉;寄主植物對B型煙粉虱個體發(fā)育和種群繁殖的影響[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2008年

  本文關(guān)鍵詞：煙粉虱Q型替代B型的生態(tài)學(xué)機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：79624