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《浙江大学学报(农业与生命科学版)》2019,(5)
<正>生殖是生命的基本特性之一,昆虫进化过程中形成多种多样的生殖方式,有些昆虫的生殖受到体内共生细菌的调控。常见的共生菌如Wolbachia、Cardinium等能够调控许多昆虫的生殖,目前已知共生菌调控的生殖方式有以下4种:诱导孤雌生殖,胞质不相容,雌性化和杀雄作用。烟粉虱是一类小型昆虫,包含一些重要的入侵种,是全球农业生产的重大有害生物。烟粉虱体内有多种共生菌,通常共存于昆虫特化的细胞——含菌细胞内,通过雌虫卵巢完整无误地传给下一代,确保代代相传,其中原生共生菌Candidatus Portiera aleyrodidarum能供给必需氨基酸来保证昆虫的正常生长与发育。 相似文献
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昆虫共生菌广泛参与寄主昆虫抗药性的形成,但对其抗性产生的分子机制的研究相对较少.本研究首先在室内敏感品系基础上建立了灰飞虱抗、感吡虫啉品系,利用现有灰飞虱转录组数据库,序列验证并定量分析了15条灰飞虱共生真菌P450基因,与敏感品系相比,发现其中10条P450基因在吡虫啉抗性品系中显著过量表达(LsSFP450-2、LsSFP450-8、LsSFP450-14、LsSFP450-12、LsSFP450-4、LsSFP450-5、LsSFP450-10、LsSFP450-7、LsSFP450-15、LsSFP450-9),由此推断灰飞虱共生真菌P450解毒代谢途径同样是介导吡虫啉抗药性的潜在因子,此结果为宿主共生菌介导杀虫剂抗性研究及田间害虫有效化学防控提供了新理论视角. 相似文献
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烟粉虱内共生菌groEL基因编码一种与植物病毒传毒相关的GroEL蛋白.以B型烟粉虱为研究对象,利用1对特异引物,对B型烟粉虱体内的groEL基因进行PCR扩增,选取502 bp groEL基因片段构建dsRNA,并将其连接植物表达载体pBIN19,将重组质粒电激转化农杆菌菌株LBA4404.采用农杆菌浸染转化本氏烟草,PCR筛选表明,目的片段已整合至转基因植株的基因组DNA;RT-PCR结果表明,502 bp的groEL基因片段在转基因植株中被转录. 相似文献
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4种寄主植物对B型烟粉虱的抗性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
利用直流刺吸电位技术(DC-EPG)记录了烟粉虱Bemisia tabaci B生物型在烟草Nicotiana tabacum L.、黄瓜Cucumis sativusL.、茄子Solanum melongenaL.和西葫芦Cucurbita pepo L.上的取食行为,并分析了4种植物对B型烟粉虱的抗性机制.研究结果表明,B型烟粉虱在4种寄主植物上的取食行为存在较大差异.其在黄瓜上持续取食的比例最高,且刺探次数显著多于其他寄主,C波总持续时间较短,E波及E2波持续时间较长;在烟草和西葫芦上经历E波前pd波出现次数较多、韧皮部取食时间相对较长的取食过程;在茄子上C波持续时间最长,pd波出现次数最多,取食成功率最低,E波及E2波持续时间最短.根据以上结果可以推测,黄瓜对B型烟粉虱的抗性因子可能存在于叶肉或表皮中,烟草和西葫芦对B型烟粉虱的抗性因子可能存在于从表皮到韧皮部汁液中,茄子对烟粉虱的抗性可能存在于整个刺探过程,且对烟粉虱取食抗性水平最高. 相似文献
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最新一期《自然》杂志（2016年6月23日）推出了中国特辑,中国国家自然基金委员会主任杨卫发文指出,必须提高中国基础研究质量,为经济发展提供长久持续的动力[1]。而在中国农业科学中,历来有偏应用研究、轻基础研究的倾向,虽然近年来有所改观,但总体依然存在这类思维惯性。其实在农业病虫害治理中,基础研究可以说极大推动了治理理念和技术的发展,如昆虫信息素的准确鉴定决定着田间诱捕效果,昆虫毒理学研究为新农药研发指明方向,害虫的预测预报和检疫有赖于昆虫分类学等等,例子不胜枚举。因此,为了害虫的有效治理,我们必须给予害虫相关的基础研究以必要的重视。
为应对烟粉虱（Bemisia tabaci）在世界范围内的猖獗危害,各国科学科学家进行了大量卓有成效的基础研究和防控工作,每两年召开一次的国际烟粉虱大会极大推动了交流、合作和烟粉虱防控。中国昆虫学家和植保科学家除了在烟粉虱治理方面的贡献外,在基础研究方面也作出了很多杰出的工作,如生物型鉴定[2-4]和取代机制[5-6]、B型和Q型在中国的入侵机制[7-8]、烟粉虱传毒机理[9]以及烟粉虱不同生物型的取食行为[10-11]等。这些研究为烟粉虱的监测预警、有效防控、新技术新药剂的研发和治理新措施的制定提供了坚实的理论基础。
中国烟粉虱的基础研究得到了国家各类项目特别国家自然科学基金的大量支持[12],研究成果除了发表在国际杂志外,国内杂志也不断有烟粉虱相关的基础研究论文发表,特别是Journal of Integrative Agriculture 2012年11卷第2期、《植物保护学报》2016年43卷第1期,出版了“烟粉虱专辑”,体现出中国科学家在烟粉虱研究方面的持续工作和研究成果的不断产出。本期《中国农业科学》（49卷13期）又以“专题”的形式集中发表5篇烟粉虱有关的论文,这既说明了烟粉虱依然是农业生产上的重要害虫,也体现出科学工作者对烟粉虱从基础研究到应用研究的不断努力。这5篇论文各有侧重,其中2篇是关于植物抗性机理的,2篇是关于Q型烟粉虱体内重要酶系和内共生菌的,另外1篇是关于微生物农药联合增效作用的。
在害虫综合治理策略中,植物抗性利用历来是最经济、最环保、最有效的措施。植物抗性机理研究是抗性利用的基础。植物受到害虫危害后的诱导反应是植物抗性的重要表现,也是植物与昆虫协同进化研究的重要内容。本期刘明杨等[13]报道的B和Q生物型烟粉虱取食所诱导的黄瓜不同生理生化反应,从寄主植物的角度比较了烟粉虱两种生物型的危害特点和寄主适应性,为两种生物型竞争能力的研究提供了新的实验证据,也为针对不同生物型而利用植物抗性提供了理论基础。而蔡冲等[14]的论文则比较了不同抗性水平的番茄品种对B型烟粉虱危害后的生理反应,为筛选针对B型烟粉虱的番茄抗性品种指明了方向。
针对烟粉虱本身的生理生化和行为反应的研究,是阐明其成灾机理、适应特性和演化发展和选择防控靶标等的基础。溶菌酶（lysozyme）作为首个从昆虫体内纯化的抗菌物质,在多种昆虫中均被发现。于洁等[15]通过对球孢白僵菌侵染后Q型烟粉虱的转录组数据分析,推断出4个BtLyzs可能参与了烟粉虱对真菌侵染的免疫反应,有可能成为烟粉虱生物防治的潜在新靶标。Cardinium是烟粉虱体内的一种次生内共生菌,张文平等[16]利用刺吸电位技术（EPG）研究了Q型烟粉虱感染Cardinium品系（C+）和未感染品系（C-）取食行为的差异,从行为学角度揭示两个品系适合度差异的原因和内共生菌的作用。
研发和利用环境友好型生物农药,一直是植保工作者努力的目标并取得了很大进展,但害虫的抗药性是包括生物农药在内的农药品种有效利用的障碍,必须加以克服以延长杀虫剂的使用寿命。阿维菌素在烟粉虱防控中的持续使用,使得Q型烟粉虱对阿维菌素的抗性逐渐增强。李茂业等[17]研究证明,黄绿绿僵菌Mf96菌株与阿维菌素联合具有协同增效作用,是一项新的防治Q型烟粉虱有效措施。
烟粉虱在世界范围内的大暴发,给农业生产、粮食安全和食品安全带来了严重问题,同时也为我们开展入侵害虫的基础研究和防控研究提供了机遇和材料。随着全球气候变化、国际贸易增多、农业耕作方式变革和保护地种植业的发展,预计外来入侵生物、本地害虫、农药残留等问题会不断增多。开展烟粉虱的基础研究不仅可以为其安全、有效防控提供理论基础和技术支撑,也可以为解决当前和未来面临的病虫害综合治理和持续控制的问题,提供不可多得的借鉴。 相似文献
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灰飞虱(Laodelphaxstriatellus)能传播水稻条纹叶枯病,是我国重要的水稻害虫。Wolbachia是存在于多种昆虫生殖器官的一类共生菌,它可通过在宿主群体中引起细胞质不亲和性(CI)而给宿主带来生殖优势。通过对灰飞虱体内Wolbachia感染率的测定,监测Wolbachia在灰飞虱群体中的扩散趋势从而为媒介昆虫-共生菌技术(Vector-Insect-SymbiontTech-nology,VIST)这一防治手段提供研究基础。 相似文献
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《山西农业科学》2017,(2):251-254
为了开发出蔬菜烟粉虱绿色安全的防控技术,利用烟粉虱对不同寄主植物选择性的差异,选择烟粉虱的主要寄主植物番茄和甘蓝,并以芹菜作为对照植物,提取各植物精油,采用气质联用仪分析各精油中的主要成分,并进一步明确其对烟粉虱成虫的引诱作用。结果表明,采用水蒸汽蒸馏法得到了3种供试植物精油;利用Y型嗅觉仪,明确了甘蓝精油对烟粉虱具有明显引诱作用,而芹菜挥发性精油则对烟粉虱成虫具有明显驱避作用。通过气质联用法明确了对烟粉虱具有明显引诱作用的甘蓝精油中主要成分为绿叶气味物质反-2-己烯醛,测定发现,其对烟粉虱具有明显的引诱作用,并进行了温室试验进一步验证其诱杀效果。 相似文献
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基于EPG技术的烟粉虱两个品系取食行为的比较 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】Cardinium是烟粉虱（Bemisia tabaci）体内的一种次生内共生菌。有研究表明Q型烟粉虱Cardinium品系（C+品系）与未感染品系（C-品系）的寄主适合度有很大差异,但其产生差异的行为机制尚不明确。论文旨在研究两个Q型烟粉虱品系的取食行为差异,以期从行为学角度揭示两个品系适合度差异的原因。【方法】应用刺吸电位技术（electrical penetration graph, EPG）记录Q型烟粉虱C+品系和C-品系在棉花与番茄上6 h的取食波形,然后对取食波形进行分类统计,共选取19个参数（非韧皮部参数11个,韧皮部参数8个）进行数据分析,比较这两个品系在非韧皮部和韧皮部的取食行为差异。【结果】共获得118个有效记录,其中在棉花上58个（C-品系28个,C+品系30个）,在番茄上60个（C-品系31个,C+品系29个）。在取食棉花的非韧皮部阶段,烟粉虱C+品系刺探的总持续时间和路径波（C波）总持续时间显著高于C-品系（P<0.05）,C+品系第一次E波后非刺探时间显著低于C-品系（P＜0.05）;在韧皮部阶段,两个品系分泌唾液（E1波）和吸食汁液（E2波）的相关参数无显著差异（P＞0.05）,6 h能到达韧皮部阶段的烟粉虱比例也无显著差异（P＞0.05）。在取食番茄的非韧皮部阶段,烟粉虱C+品系的刺探总次数和第一次E波前的刺探次数均显著高于C-品系（P＜0.05）,C+品系从第一次刺探到第一次持续取食的时间显著长于C-品系（P＜0.05）,但刺探的平均持续时间显著短于C-品系;在韧皮部阶段,两个品系在与分泌唾液和吸食汁液相关的参数均无显著差异（P＞0.05）,6 h能到达韧皮部阶段的烟粉虱比例也无显著差异（P＞0.05）。总体上,烟粉虱C+品系和C-品系在韧皮部的取食行为参数无显著差异;在非韧皮部C+品系较C-品系具有更长的刺探时间和更多的刺探总次数。【结论】烟粉虱C+品系和C-品系在寄主植物韧皮部的取食行为没有差异,在非韧皮部存在显著差异。在非韧皮部的取食行为差异可能与其适合度差异有关。 相似文献
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【目的】烟粉虱(Bemisia tabaci Gennadius)是一种严重的灾害性害虫,对大豆的危害也十分严重。了解大豆对烟粉虱抗性的遗传可为大豆抗烟粉虱育种提供参考。【方法】利用高抗烟粉虱种质滑皮豆和高感种质齐黄26,组配了齐黄26×滑皮豆、滑皮豆×齐黄26杂交组合,在山东济南、冠县构建了4个F2遗传群体。调查了各群体和亲本单叶感染烟粉虱的平均数,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,分析了不同组合、不同地点各遗传群体抗烟粉虱的遗传模式。【结果】不同组合、不同地点的F2群体抗烟粉虱的遗传均符合2对主基因+多基因的混合遗传模式,且主基因的遗传率较高,分别为86.41%、85.72%、95.90%、95.26%;同一组合的F2遗传群体在不同地点抗烟粉虱的遗传模式相同,但主基因遗传率差异较大。【结论】大豆抗烟粉虱既受主基因控制,又存在多基因效应,同时受环境条件影响。改良大豆品种对烟粉虱的抗性应重点利用主基因,同时兼顾多基因的积累。 相似文献
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【目的】烟粉虱（Bemisia tabaci）为世界性分布的重要农林入侵害虫,寄主植物种类众多,但对不同寄主植物存在嗜性差异,而味觉受体（gustatory receptor,GR）基因在其取食选择等行为中发挥重要作用。本研究通过克隆烟粉虱味觉受体GR1和GR2基因,明确其在烟粉虱不同发育期和成虫不同组织中的表达特性,为基因功能的深入研究提供依据。【方法】从烟粉虱MED隐种成虫头部转录组中筛选获得味觉受体基因序列,利用巢式PCR技术克隆获得两个味觉受体基因的完整开放阅读框（open reading frame,ORF）序列,两个基因分别命名为BtabGR1和BtabGR2,运用生物信息学软件对其编码氨基酸序列特征、结构域等信息进行预测,基于邻接法构建BtabGR1、BtabGR2与其他半翅目昆虫味觉受体基因的系统进化树,并利用实时荧光定量PCR方法分析两个基因在烟粉虱不同发育期（卵、1—4龄若虫和雌、雄成虫）和雌、雄成虫不同组织（头、胸、腹、足）中的表达情况。【结果】克隆获得BtabGR1和BtabGR2基因序列（GenBank登录号：OL845904和OL845905）,完整开放阅读框为1 287和1 344 bp,分别编码428和447个氨基酸,预测蛋白分子量为 48.54和51.50 kD,理论等电点为8.85和8.74,具有4个和6个跨膜结构域。氨基酸序列比对和系统进化分析结果显示,BtabGR1 和BtabGR2与其他半翅目昆虫GR28b和GR43a-like基因亲缘关系较近。发育期表达谱分析表明,BtabGR1和BtabGR2在烟粉虱的不同发育历期均有表达,其中BtabGR1在成虫中表达量高于其他发育期,而BtabGR2在卵中的表达量最高;组织表达谱结果表明,BtabGR1和BtabGR2在烟粉虱雌、雄成虫不同组织中均有表达,且均在成虫头部高表达。【结论】BtabGR1和BtabGR2具有昆虫味觉受体基因的典型特征,二者均在烟粉虱成虫头部高表达,推测两基因在烟粉虱寄主植物适应过程中发挥重要作用,可作为烟粉虱新型防控措施的潜在靶标。 相似文献
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沈阳世界园艺博览会发现的烟粉虱种群的生物型鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
利用mtDNA COI基因片段作标记,对采自2006年辽宁省沈阳世界园艺博览会园区的烟粉虱[Bemisia tabaci(Genna-dius)]的生物型进行了系统鉴定.结果表明:该烟粉虱种群所有个体的mtDNA COI基因片段与苏丹、摩洛哥Q型烟粉虱的相应碱基序列具有极高的同源性,表明该种群均为Q型烟粉虱.2007年,对发现Q型烟粉虱的该地区进行了调查,没有发现烟粉虱种群.但鉴于Q型烟粉虱的危害性及其入侵性,有必要对该地区烟粉虱继续进行系统调查,防止Q型烟粉虱在该地区的定殖、扩散以及危害. 相似文献
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胡雅辉 《湖南农业大学学报(自然科学版)》2011,37(3):283-285
2009-2010年,对长沙市烟粉虱的种群动态进行了调查,发现长沙市烟粉虱的种群发生呈现出2个高峰,分别在5-6月和9月.通过线粒体细胞色素氧化酶I(COI)区段基因的测序,对长沙烟粉虱的生物型进行鉴定,确定长沙烟粉虱的生物型为Q型. 相似文献
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烟粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]又叫棉粉虱,属同翅目粉虱科,小粉虱属,是一种多食性的小型昆虫[1]。烟粉虱起源于北非和中东,随着一品红花卉贸易广泛传播,目前已是美国、巴西、以色列、埃及、意大利、法国、印度、也门和墨西哥等国家棉花、蔬菜和园林花卉等植物的主要病害之 相似文献
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Q型烟粉虱化学感受蛋白基因BtabCSP1的克隆与分析 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】克隆Q型烟粉虱（Bemisia tabaci）化学感受蛋白基因,分析其序列特征和表达特性,为深入研究该类基因功能奠定基础。【方法】根据桃蚜化学感受蛋白OS-D2a（ABM5558）的氨基酸序列,借助生物信息学搜索烟粉虱EST序列拼接了1个烟粉虱化学感受蛋白基因（BtabCSP1）,以烟粉虱mRNA为模板,采用RT-PCR扩增克隆烟粉虱化学感受蛋白cDNA。采用半定量RT-PCR对不同发育阶段的烟粉虱样品中BtabCSP1的表达模式进行研究。【结果】BtabCSP1完整阅读框全长为2 626 bp,包含2个外显子和1个内含子,编码131个氨基酸残基,其中含有1个CX6CX18CX2结构域,为化学感受蛋白的典型特征。BtabCSP1在供试样品中均有表达,并且在2龄、3龄和伪蛹阶段表达量更高。聚类分析结果表明,烟粉虱与果蝇、桃蚜等物种遗传关系较远,化学感受蛋白基因在物种进化过程中较为活跃。【结论】从Q型烟粉虱若虫中克隆了1个化学感受蛋白基因 BtabCSP1,该基因在烟粉虱不同发育阶段中均能表达,推测其对烟粉虱的生长发育具有重要的调控作用。 相似文献
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在实验室控制条件下,以转Bt基因棉花GK12、33B、SGK321上的烟粉虱为食料饲养龟纹瓢虫,研究转Bt基因棉花上的烟粉虱对龟纹瓢虫生长发育及捕食的影响,同时利用Y型嗅觉仪,观察龟纹瓢虫对来自不同类型棉花的棉叶及其烟粉虱的嗅觉反应和视觉反应。结果表明,转Bt基因棉花和对应的常规棉亲本上的烟粉虱对龟纹瓢虫的发育历期和存活率没有明显的影响。龟纹瓢虫对棉花叶片、烟粉虱若虫、蜜露、蜕等4种物质的视觉反应之间没有明显的差异。对4种嗅源物质的嗅觉选择性的大小依次为：烟粉虱若虫＞蜕＞棉花＞蜜露;在两类不同的棉花之间,转基因棉花和常规棉,龟纹瓢虫对GK12、33B、SGK321等三种转基因棉花上的烟粉虱若虫的嗅觉选择性明显较对应的常规棉亲本SM3、33、SY321上的烟粉虱若虫小;对烟粉虱若虫的蜕,两种转单价基因棉花GK12、33B较对应的常规棉亲本上的小,而转双价基因的棉花SGK321上与对应的常规棉之间没有明显的差异。烟粉虱密度大于200头.皿-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量大于对应的常规棉花亲本,但烟粉虱密度小于200头.皿-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量小于对应的常规棉花亲本。龟纹瓢虫对烟粉虱的捕食符合HollingⅡ型反应。龟纹瓢虫取食转基因棉花上的烟粉虱的理论极限值、瞬间攻击率均大于常规棉花。 相似文献