q型烟粉虱生物学特性及体内共生菌种类观察
摘要：烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) 属于半翅目，粉虱科（Homoptera：Aleyrodidae），是世界上危害性最大的农业害虫之一。烟粉虱由多种生物型组成，其中的 B 型和 Q型是入侵性最强、危害最大的两种生物型。本课题以Q型烟粉虱为研究对象，观察了 Q 型烟粉虱在番茄叶片上的生物学特性，包括日产卵量，羽化率，发育历期，性比等。结果表明：Q型烟粉虱单雌日均产卵量为11.9粒，第7日产卵量最高,为15.5粒；羽化率为54.4%；卵到羽化时间为20.6天；性比（雌：雄）为2.45:1。检测了Q型烟粉虱体内次生共生菌种类，结果表明：Q型烟粉虱体内次生共生菌主要为Hamiltonella，感染率为100%，有少数感染Cardinium，感染率为5.6%，Rickettsia、Wolbachia、Arsenophonus和Fritschea感染率均为0。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1 材料与方法2
1.1 材料 2
1.1.1 供试虫源 2
1.1.2 供试植物 2
1.2 方法 2
1.2.1 Q型烟粉虱生物学特性观察 2
1.2.1.1 烟粉虱逐日产卵量的观察 2
1.2.1.2 烟粉虱卵到羽化的时间、羽化率及性比的观察 3
1.2.2 Q型内生共生菌的检测3
1.2.2.1 烟粉虱总DNA的提取 3
1.2.2.2 共生菌的检测 3
2 结果与分析3
2.1 Q型烟粉虱生物学特性观察 3
2.1.1 烟粉虱逐日产卵量的观察3
2.1.2 烟粉虱卵到羽化时间、羽化率及性比的观察4
2.2 共生菌的检测4
3 讨论 5
3.1 Q型烟粉虱生物学特性讨论5
3.2 烟粉虱感染次生共生菌情况讨论5
致谢6
参考文献6
图1 烟粉虱单雌逐日产卵量4
图2 烟粉虱从卵到羽化所需时间4
r /> 表1 检测次生共生菌所用引物3
表2 烟粉虱感染次生共生菌情况4
Q型烟粉虱生物学特性及体内共生菌种类观察
引言
烟粉虱(Bemisia tabaci Gennadius)，又称甘薯粉虱、棉粉虱，是属于同翅目粉虱科的多食性昆虫，广泛分布于世界各大洲的90多个国家和地区，为害的寄主植物目前估计已经超过了600种[1]。烟粉虱的寄主范围十分广泛，主要危害棉花、蔬菜和园林花卉等植物。烟粉虱主要以 3 种方式为害寄主植物，给农业生产造成巨大的经济损失[2]：一是取食植物汁液造成营养缺陷，引起植物生理异常；二是分泌蜜露滋生霉菌，造成煤污病，降低作物品质；三是传播植物病毒，使植物畸形异常。
烟粉虱是一个正在快速进化的复合种。最新的系统发育分析、杂交试验和交配行为观察综合表明[3]，烟粉虱是一个由至少35个隐种组成的复合种，其中，小亚细亚基因群体（通常称作B 型）和地中海基因群体（通常称作Q型）是两种最具入侵性的生物型。
2007 年以前，B型烟粉虱是危害我国广大地区作物的主要生物型 。
Q 型烟粉虱首次于 2003年在云南的一品红上发现[4]，在随后的几年时间里，Q 型烟粉虱开始在全国范围内迅速扩张，西南、华南、华北、东北及长江中下游地区各省均有 Q 型烟粉虱发生，在北京、河北局部地区、山东及湖北，Q 型烟粉虱甚至取代了 B 型烟粉虱，成为当地唯一或主要的烟粉虱种群[56]。Q型烟粉虱与其他烟粉虱在形态上难以区分，往往需要分子标记等进一步鉴别。Q 型烟粉虱的传入就是通过mtCOI 鉴定发现的[7]。
昆虫的内共生菌是指那些寄生在昆虫体内，与昆虫密切相关的生物。在长期协同进化过程中，内共生菌与昆虫形成的互惠共生关系对宿主昆虫的生长、生殖以及传播植物病害等方面具有特殊的作用。在许多昆虫体内均发现含有内共生菌，目前发现的昆虫内共生菌，绝大部分是细菌，也有衣原体和立克次氏体，甚至真核生物类酵母体。内共生菌的结构与功能与线粒体、叶绿体相似，都有一层来自宿主的膜包裹，存在于宿主的整个生活周期中，在宿主细胞外单独复制，有不同于宿主的DNA、RNA、蛋白质合成系统，并且不受宿主防卫机制的抵制[810]。
昆虫中的共生细菌根据其在寄主昆虫体内的分布和与寄主的进化关系可以划分为2类:(1)原生共生(primary symbiont)细菌,是指分布于特化的寄主昆虫细胞——含菌细胞(bacteriocyte)内，与寄主协同进化、垂直卵传的共生细菌。一种昆虫只有一种原生共生细菌。(2)次生共生(secondary symbiont)细菌,是指不局限于含菌细胞,而且还分布于寄主多种细胞内；不仅可以垂直卵传,还可以水平传播的共生细菌。原生共生菌可以为宿主提供食物中缺乏的必需氨基酸、维生素等物质[11]，而次生共生菌目前被认为与其宿主的生殖繁育有密切关系。此外，也有一些报道认为次生共生菌的存在可以提高宿主的抗逆性、增强宿主昆虫的适应能力、帮助宿主防御天敌昆虫的寄生与捕食等功能[1213]。
昆虫与其共生细菌的相互关系一直以来都引起人们极大的兴趣。近年来，随着分子生物学的手段被广泛的应用，人们对烟粉虱共生细菌的多样性有了初步的了解，然而，对于共生菌与其寄主之间的关系却知之甚少。通过对共生菌与寄主关系的深入研究，将可能有助于对烟粉虱这些同翅类害虫的防治。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 供试虫源
烟粉虱于大学植物保护学院昆虫系养虫室繁育多代。培养条件为25±0.5℃，60%RH，16L：8D 光周期。通过PCR反应及mtDNACOⅠ序列比对确定为Q型烟粉虱，在室内用寄主植物番茄繁殖多代。
1．1．2 供试植物
所用供试植物为番茄，品种为盆栽红，生产单位为北京市农林科学院蔬菜研究所。
1．2 方法
1．2．1 Q型烟粉虱生物型特性观察
1. 2. 1. 1 烟粉虱逐日产卵量的观察
选取10片大小适中的番茄叶片,用毛笔在解剖镜下将叶片上的虫卵、异物扫净, 用棉花包裹叶片茎部，放入培养皿中,在棉花上滴加适量的清水，编号。每株供试叶片用吸虫管接入刚羽化的Q型烟粉虱雌雄一对。产卵24h 后, 将成虫移到新的番茄叶片上, 继续产卵, 每24h 转移1 次。每日在解剖镜下观察、记录番茄叶片上烟粉虱的产卵量, 试验过程中, 若雄虫死亡, 则补加新的雄虫, 若雌虫死亡, 则该试验处理结束。
本实验重复3 次。
1．2．1．2 烟粉虱的发育历期，性比及羽化率的观察
培养烟粉虱产卵量观察实验中的番茄叶片，为保证叶片新鲜，每日在培养皿内番茄叶茎部的棉花上滴加清水。从第15日开始，观察培养皿内番茄叶片上烟粉虱的变化情况，若出现羽化出的烟粉虱，用吸虫管吸出，确保培养皿内无羽化出的烟粉虱，在番茄叶茎部的棉花上滴加清水，继续培养。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1 材料与方法2
1.1 材料 2
1.1.1 供试虫源 2
1.1.2 供试植物 2
1.2 方法 2
1.2.1 Q型烟粉虱生物学特性观察 2
1.2.1.1 烟粉虱逐日产卵量的观察 2
1.2.1.2 烟粉虱卵到羽化的时间、羽化率及性比的观察 3
1.2.2 Q型内生共生菌的检测3
1.2.2.1 烟粉虱总DNA的提取 3
1.2.2.2 共生菌的检测 3
2 结果与分析3
2.1 Q型烟粉虱生物学特性观察 3
2.1.1 烟粉虱逐日产卵量的观察3
2.1.2 烟粉虱卵到羽化时间、羽化率及性比的观察4
2.2 共生菌的检测4
3 讨论 5
3.1 Q型烟粉虱生物学特性讨论5
3.2 烟粉虱感染次生共生菌情况讨论5
致谢6
参考文献6
图1 烟粉虱单雌逐日产卵量4
图2 烟粉虱从卵到羽化所需时间4
r /> 表1 检测次生共生菌所用引物3
表2 烟粉虱感染次生共生菌情况4
Q型烟粉虱生物学特性及体内共生菌种类观察
引言
烟粉虱(Bemisia tabaci Gennadius)，又称甘薯粉虱、棉粉虱，是属于同翅目粉虱科的多食性昆虫，广泛分布于世界各大洲的90多个国家和地区，为害的寄主植物目前估计已经超过了600种[1]。烟粉虱的寄主范围十分广泛，主要危害棉花、蔬菜和园林花卉等植物。烟粉虱主要以 3 种方式为害寄主植物，给农业生产造成巨大的经济损失[2]：一是取食植物汁液造成营养缺陷，引起植物生理异常；二是分泌蜜露滋生霉菌，造成煤污病，降低作物品质；三是传播植物病毒，使植物畸形异常。
烟粉虱是一个正在快速进化的复合种。最新的系统发育分析、杂交试验和交配行为观察综合表明[3]，烟粉虱是一个由至少35个隐种组成的复合种，其中，小亚细亚基因群体（通常称作B 型）和地中海基因群体（通常称作Q型）是两种最具入侵性的生物型。
2007 年以前，B型烟粉虱是危害我国广大地区作物的主要生物型 。
Q 型烟粉虱首次于 2003年在云南的一品红上发现[4]，在随后的几年时间里，Q 型烟粉虱开始在全国范围内迅速扩张，西南、华南、华北、东北及长江中下游地区各省均有 Q 型烟粉虱发生，在北京、河北局部地区、山东及湖北，Q 型烟粉虱甚至取代了 B 型烟粉虱，成为当地唯一或主要的烟粉虱种群[56]。Q型烟粉虱与其他烟粉虱在形态上难以区分，往往需要分子标记等进一步鉴别。Q 型烟粉虱的传入就是通过mtCOI 鉴定发现的[7]。
昆虫的内共生菌是指那些寄生在昆虫体内，与昆虫密切相关的生物。在长期协同进化过程中，内共生菌与昆虫形成的互惠共生关系对宿主昆虫的生长、生殖以及传播植物病害等方面具有特殊的作用。在许多昆虫体内均发现含有内共生菌，目前发现的昆虫内共生菌，绝大部分是细菌，也有衣原体和立克次氏体，甚至真核生物类酵母体。内共生菌的结构与功能与线粒体、叶绿体相似，都有一层来自宿主的膜包裹，存在于宿主的整个生活周期中，在宿主细胞外单独复制，有不同于宿主的DNA、RNA、蛋白质合成系统，并且不受宿主防卫机制的抵制[810]。
昆虫中的共生细菌根据其在寄主昆虫体内的分布和与寄主的进化关系可以划分为2类:(1)原生共生(primary symbiont)细菌,是指分布于特化的寄主昆虫细胞——含菌细胞(bacteriocyte)内，与寄主协同进化、垂直卵传的共生细菌。一种昆虫只有一种原生共生细菌。(2)次生共生(secondary symbiont)细菌,是指不局限于含菌细胞,而且还分布于寄主多种细胞内；不仅可以垂直卵传,还可以水平传播的共生细菌。原生共生菌可以为宿主提供食物中缺乏的必需氨基酸、维生素等物质[11]，而次生共生菌目前被认为与其宿主的生殖繁育有密切关系。此外，也有一些报道认为次生共生菌的存在可以提高宿主的抗逆性、增强宿主昆虫的适应能力、帮助宿主防御天敌昆虫的寄生与捕食等功能[1213]。
昆虫与其共生细菌的相互关系一直以来都引起人们极大的兴趣。近年来，随着分子生物学的手段被广泛的应用，人们对烟粉虱共生细菌的多样性有了初步的了解，然而，对于共生菌与其寄主之间的关系却知之甚少。通过对共生菌与寄主关系的深入研究，将可能有助于对烟粉虱这些同翅类害虫的防治。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 供试虫源
烟粉虱于大学植物保护学院昆虫系养虫室繁育多代。培养条件为25±0.5℃，60%RH，16L：8D 光周期。通过PCR反应及mtDNACOⅠ序列比对确定为Q型烟粉虱，在室内用寄主植物番茄繁殖多代。
1．1．2 供试植物
所用供试植物为番茄，品种为盆栽红，生产单位为北京市农林科学院蔬菜研究所。
1．2 方法
1．2．1 Q型烟粉虱生物型特性观察
1. 2. 1. 1 烟粉虱逐日产卵量的观察
选取10片大小适中的番茄叶片,用毛笔在解剖镜下将叶片上的虫卵、异物扫净, 用棉花包裹叶片茎部，放入培养皿中,在棉花上滴加适量的清水，编号。每株供试叶片用吸虫管接入刚羽化的Q型烟粉虱雌雄一对。产卵24h 后, 将成虫移到新的番茄叶片上, 继续产卵, 每24h 转移1 次。每日在解剖镜下观察、记录番茄叶片上烟粉虱的产卵量, 试验过程中, 若雄虫死亡, 则补加新的雄虫, 若雌虫死亡, 则该试验处理结束。
本实验重复3 次。
1．2．1．2 烟粉虱的发育历期，性比及羽化率的观察
培养烟粉虱产卵量观察实验中的番茄叶片，为保证叶片新鲜，每日在培养皿内番茄叶茎部的棉花上滴加清水。从第15日开始，观察培养皿内番茄叶片上烟粉虱的变化情况，若出现羽化出的烟粉虱，用吸虫管吸出，确保培养皿内无羽化出的烟粉虱，在番茄叶茎部的棉花上滴加清水，继续培养。
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