烟粉虱携带共生菌和TYLCV特点及仙鹤草提取物对天敌控害增效作用

摘要

烟粉虱Bemisia tabaci是一种世界性害虫，寄主范围极其广泛，其不仅能够刺吸植株汁液造成直接为害，而且能传播植物病毒病造成间接为害，给农业生产带来巨大经济损失。烟粉虱已对一些化学药剂产生抗药性，同时，当前生产对无公害水平要求高，因此，对烟粉虱的高效生物防控技术的需求显得更为迫切和重要。
　　 为此，本文在明确江苏地区烟粉虱优势生物型和优势天敌资源以及烟粉虱体内次生共生菌多样性的基础上，研究两种植物源提取物对烟粉虱优势天敌资源的影响，同时研究寄主植物对烟粉虱体内病毒的影响，以利于因地制宜地开发烟粉虱生物防控新技术，提升生物防控烟粉虱的水平。主要研究结果如下:
　　 (1)监测了江苏不同地区烟粉虱的生物型，并对烟粉虱优势天敌资源进行了调查和鉴定。研究发现，在江苏已测定的6个地点中，除最北面的徐州丰县地区烟粉虱都为B型烟粉虱外，其余各地均为Q型烟粉虱。各地烟粉虱寄生蜂寄生率均在5％以下，且不同地点间存在差异;优势寄生蜂种类因作物和调查时间不同而异，棉花上以丽蚜小蜂为主，蔬菜等其它作物上则以浅黄恩蚜小蜂为主。在南京的烟粉虱上分离到了烟粉虱的优势杀虫微生物—玫烟色拟青霉。
　　 (2)研究了烟粉虱体内共生菌的多样性，首次发现烟粉虱田间种群中原生共生菌并未在所有个体中都存在，还发现雌雄间共生菌携带率存在差异，也明确了烟粉虱同一种群内共生菌在不同组合中有遗传差异的存在。在南京棉花、黄瓜、红薯、番茄上以及徐州棉花上采集的烟粉虱中，发现各寄主植物上烟粉虱中原生共生菌Candidatus Portiera aleyrodidarum携带率均低于100％，且除棉花上Q型烟粉虱外其余种群中雄性原生共生菌的携带率均低于雌性。江苏地区B型和Q型烟粉虱体内存在4种次生共生菌，分别为Candidatus Hamiltonella defense、Cardinium、Wolbachia和Rickettsia，其中Hamiltonella为优势次生共生菌，感染率最高。棉花上B型和红薯上Q型烟粉虱雌性体内Hamiltonella感染率均高于雄性。Hamiltonella遗传多样性丰富，徐州B型烟粉虱体内Hamiltonella共生菌和原生共生菌或Cardinium共同感染时，其16s rRNA基因序列与没有原生共生菌或Cardinium一同感染时存在差异。南京Q型烟粉虱中也发现了Hamiltonella的遗传多态性。
　　 (3)比较了田间不同寄主植物上烟粉虱种群的雌、雄个体携带番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的比率，并在此基础上进一步研究了烟粉虱通过室内不同寄主植物转换对其携带TYLCV的影响。结果表明，不同作物上烟粉虱携带TYLCV比例显著不同，其中无论是徐州棉花上采集的B型还是南京棉花上Q型烟粉虱，均无个体携带病毒。无论是番茄、红薯还是黄瓜上，雌雄群体间病毒携带率均有显著差异，雌性对病毒携带率显著高于雄性。同时还发现烟粉虱中TYLCV与Hamiltonella携带有显著正相关，随着携带TYLCV烟粉虱头数增加，其中携带Hamiltonella的头数也增加。番茄或黄瓜上的烟粉虱在转接至棉花上后，除黄瓜上烟粉虱雌虫中病毒携带率未发现显著下降外，番茄上雌雄成虫以及黄瓜上雄成虫，其体内TYLCV的携带率均显著降低。研究结果对于利用作物布局有效控制番茄黄化曲叶病的发生以及发掘植物病毒病防控新资源具有重要意义。
　　 (4)研究了仙鹤草和苦楝皮乙醇提取物对南京地区烟粉虱优势杀虫真菌、捕食性天敌和寄生性天敌的影响。发现仙鹤草提取物可以显著提高真菌玫烟色拟青霉对含Hamilotenlla烟粉虱的侵染力，2mg/mL仙鹤草乙醇提取物和105个孢子/mL玫烟色拟青霉一同作用时，对烟粉虱2龄若虫的致死率为81.6％，而单用同浓度真菌的致死率仅为56.8％，两者差异显著。而苦楝皮提取物没有表现出显著提高真菌侵染力的作用。虽然20mg/mL仙鹤草和苦楝皮乙醇提取物均未能显著提高拟环纹豹蛛捕食含Hamilotenlla烟粉虱能力，但仙鹤草显著提高了拟环纹豹蛛对60mg/mL吡虫啉的耐药性。两种提取物均没有对丽蚜小蜂的寿命产生显著影响。还发现苦楝皮乙醇提取物降低了烟粉虱中Hamilotenlla的携带率。
　　 研究表明，仙鹤草提取物有望用于提高杀虫真菌对烟粉虱的控制能力，以及捕食性天敌对化学农药的耐受性，从而提高生物防治的效果

目录

声明

摘要

第一章 综述

1 烟粉虱共生菌

1．1 烟粉虱生物型概述

1．2 烟粉虱原生共生菌

1．3 烟粉虱次生共生菌

2．烟粉虱生物防治研究进展

2．1 寄生性天敌

2．2 捕食性天敌

2．3 虫生真菌

3．共生菌对害虫抗天敌功能研究进展

4 植物源提取物在农业害虫防控上的作用

5．本研究目的和内容

第二章 江苏地区烟粉虱生物型鉴定和优势天敌资源的调查

1 材料与方法

1．1 生物型鉴定和寄生蜂寄生烟粉虱的采集

1．2 真菌感染烟粉虱的采集

1．3 酶和试剂

1．4 烟粉虱生物型鉴定

1．5 烟粉虱寄生蜂调查

1．6 烟粉虱虫体真菌的鉴定

1．7 数据分析

2．结果与分析

2．1 江苏省不同地区烟粉虱生物型的检测

2．2 江苏部分地区优势寄生蜂的调查

2．3 烟粉虱杀虫真菌研究

3．讨论

第三章 江苏B型和Q型烟粉虱体内共生菌多样性研究

1 材料与方法

1．1 虫源采集

1．2 酶和试剂

1．3 DNA提取及其PCR的扩增

1．4 原生共生菌和次生共生菌的PCR扩增检测

1．5 PCR产物纯化

1．6 连接反应与转化

1．7 测序

1．8 数据统计分析

1．9 核苷酸序列比较及进化分析

2 结果与分析

2．1 江苏地区烟粉虱共生菌鉴定

2．2 烟粉虱雌雄体内共生菌种类和组成多样性

2．3 烟粉虱种群内次生共生菌遗传多样性

2．4 南京地区不同寄主植物上雌雄烟粉虱比例调查

3 讨论

第四章 寄主植物对烟粉虱体内病毒携带的影响

1 材料与方法

1．1 虫源采集

1．2 寄主植物

1．3 酶和试剂

1．4 烟粉虱的寄主转接

1．5 DNA提取及其PCR扩增

1．6 番茄黄化曲叶病毒的检测

1．7 数据分析

2 结果与分析

2．1 番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的分子检测

2．2 不同寄主植株上烟粉虱TYLCV携带率比较

2．3 烟粉虱TYLCV与Hamiltonella携带相关性研究

2．4 转寄主棉花对烟粉虱体内TYLCV携带的影响

3 讨论

第五章 仙鹤草和苦楝皮提取物对天敌作用于含Hamiltonella烟粉虱的影响

1．材料和方法

1．1 材料和虫源

1．2 仙鹤草和苦楝皮的乙醇提取

1．3 仙鹤草和苦楝皮提取物对杀虫真菌侵染力的影响

1．4 仙鹤草和苦楝皮提取物对蜘蛛捕食量和耐药性的影响

1．5 仙鹤草和苦楝皮提取物对丽蚜小蜂寿命的影响

1．6 植物提取物对烟粉虱次生共生菌Hamiltonella defense携带率的影响

1．7 数据分析

2 结果与分析

2．1 仙鹤草和苦楝皮提取物对玫烟色拟青霉侵染含Hamiltonella烟粉虱能力的影响

2．2 仙鹤草和苦楝皮乙醇提取物对拟环纹豹蛛捕食量的影响

2．3 仙鹤草和苦楝皮乙醇提取物对拟环纹豹蛛耐药性的影响

2．4 仙鹤草和苦楝皮乙醇提取物对丽蚜小蜂寿命的影响

2．5 仙鹤草和苦楝皮提取物对烟粉虱次生共生菌Hamiltonella的影响

3 讨论

全文总结

参考文献

附录：发表的学术论文和申请的专利

致谢