论文部分内容阅读
烟粉虱(Bemisia tabaci),同翅目粉虱科,是一种近年来危害越来越严重的刺吸式的害虫,已对各国农业生产造成了极大的经济损失和环境危害。另一方面,昆虫体内存在有多重共生细菌,对寄主的发育、繁殖及存活等有着重要的影响,然而在烟粉虱体内,共生菌侵染情况及其生理功能目前尚不明确。本论文旨在对我国主要生物型烟粉虱体内的共生菌类群进行检测,并对其生理功能进行研究,以期为烟粉虱的可持续治理提供技术支持。通过实验,我们的结果如下: 1.共生菌在烟粉虱种群中的感染现状 不同生物型烟粉虱体内,所感染的共生菌种类以及水平均不相同。不论是田间采集种群还是实验室长期繁殖种群,烟粉虱B生物型和Q生物型成虫体内都可检测到初生共生菌Candidams Portiera aleyrodidarum,而在不同的烟粉虱生物型、同一生物型不同地理种群中,次生共生菌Wolbachia和Arsenophonus的情况感染则不尽相同。检测结果显示,Q型烟粉虱种群对于Wolbachia的感染率略高于B型烟粉虱种群,而Arsenophonus的感染率则在两种生物型中都低于Wolbachia的感染率,Q型烟粉虱中Arsenophonus的感染率又要显著高于B型烟粉虱。 2.利福平不同浓度及时间对烟粉虱体内共生菌的灭活效果 在实验室长期饲养的烟粉虱种群中,一共发现1种原生共生菌和6种次生共生菌。以携带有Wolbachia,Asernophonus,Cardinium,Firtschea,Hamiltonella和Rickettisia多种共生菌的烟粉虱Q生物型为实验材料,研究了不同浓度(0.5、1.0、2.0 mg/ml)、不同时间(12、24、36和48 h)的利福平处理对烟粉虱体内各种次生共生菌的灭活情况。 qRT-PCR以及生态学实验结果表明,利福平处理对烟粉虱成虫体内的各种共生菌的活性都有一定的影响。利用2.0mg/ml的利福平溶液饲喂烟粉虱成虫,不论处理时间长短,对各类内共生菌的灭活效果均高于其它两个浓度(0.5、1.0 mg/ml),但是该浓度会使烟粉虱成虫的死亡率明显提高。使用1.0 mg/ml的利福平溶液饲喂烟粉虱成虫36-48h后,对Wolbachia的灭活作用比较理想,并且对于初生共生菌和其他几种次生共生菌的影响较小,对烟粉虱寄主本身也没有明显伤害。实验证明,利用1.0 mg/ml的利福平溶液饲喂烟粉虱36-48h是消除烟粉虱体内Wolbachia的最适宜方法,可利用该方法筛选建立Wolbachia阴性烟粉虱种群。 3.不同Wolbachia感染水平对烟粉虱寄主生物学特性的影响 用1.0mg/ml利福平对实验室继代繁育超过5年的Q型烟粉虱种群进行48小时饲喂处理,建立Wolbachia阴性的Q生物型烟粉虱种群,借此比较烟粉虱种群Wolbachia阴性和阳性种群后代的生物学特性差异。实验结果表明,Wolbachia灭活后烟粉虱后代的生态学特性发生了显著的改变,烟粉虱F1代的发育历期缩短,雌成虫寿命缩短,产卵量下降,F1代雄虫比例明显上升,揭示出Wolbachia的存在会对寄主烟粉虱的生物学特性产生影响。 4.Wolbachia影响烟粉虱寄主生物学特性的生理机制 通过对感染Wolbachia的烟粉虱种群进行抗生素处理,研究了Wolbachia影响烟粉虱寄主生物学特性的生理机制。实验结果显示,Wolbachia侵染与烟粉虱若虫发育速率有一定程度的关系,Wolbachia阴性种群中F1代4龄烟粉虱若虫的体长明显减小,由此推测Wolbachia对烟粉虱寄主可以起到营养供给的作用。Wolbchia的灭活也直接影响了寄主寄生蜂的发育,如Wolbachia阴性的烟粉虱种群体内,双斑蚜小蜂Encarsiabimaculata的寄生存活率率较Wolbachia阳性种群有显著提高,但由于烟粉虱若虫营养水平下降,导致寄生蜂后代的存活率也有所下降,且寄生蜂F1代成虫的寿命缩短。 5.Wolbachia对烟粉虱传播番茄黄化曲叶病病毒能力的影响 为了揭示Wolbachia与烟粉虱传播双生病毒之间的关系,我们将烟粉虱Wolbachia阴性B型和Q型种群与正常的烟粉虱种群进行了比较。结果显示,灭活了Wolbachia后Q型烟粉虱种群的获毒效率、传毒能力及带毒时间都有了明显的增加;而灭活Wolbachia前后B型烟粉虱种群的获毒效率、传毒能力及带毒时间无显著变化。在自然状态下,携带共生菌的烟粉虱种群中,入侵型的B型烟粉虱的传毒能力明显高于Q型烟粉虱,而在Q型烟粉虱种群中的灭活了Wolbachia之后,烟粉虱的传毒能力明显提高;Q型烟粉虱感染Wolbachia的程度远高于B型烟粉虱,实验证明,共生菌可以影响烟粉虱传播双生病毒病害的能力。因此,随着烟粉虱Q型在中国的日趋扩散,共生菌与烟粉虱传播双生病毒之间的关系是今后需要进一步研究的问题。