外来入侵烟粉虱的种群动态、遗传分化及对噻虫嗪的抗性分子机理研究

【摘要】：据报道,我国现有入侵生物400余种,仅松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)、烟粉虱(Bemisia tabaci)、斑潜蝇(Liriomyza sativae)、美国白蛾(Hyphantria cunea)、稻水象(Lissorhoptrusoryzophilus Kuschel)等11种外来有害生物,在我国造成的年经济损失就达574.3亿元人民币。其中,B型烟粉虱是世界性重要害虫,也是近年来入侵我国的外来有害生物,自90年代中后期入侵我国以来,在许多地区暴发危害,造成了严重经济损失,现已成为我国蔬菜、花卉和棉花等经济作物上的主要害虫。本论文主要对B型烟粉虱的种群动态、遗传分化及其对噻虫螓抗药性的分子机理等进行了研究。 2002-2004年对山西省烟粉虱的寄主植物范围和危害情况调查结果:山西省现有烟粉虱寄主植物27科103种(变种),其中葫芦科、十字花科、茄科和豆科等危害较为严重,且以晋南地区受害最为严重,寄主种类较多。 通过对12种主要寄主植物上烟粉虱田间种群动态调查研究,得知不同寄主植物上烟粉虱种群数量达到高峰的时间有所差别,波动的幅度也不一致。烟粉虱在12种寄主植物上的种群数量大小比较依次为:油葵西葫芦棉花大豆南瓜茄子丝瓜番茄辣椒黄瓜菜豆玉米,说明烟粉虱对其寄主植物具有一定的自然选择性。另外,采用扩散系数(C=S~2/(?)),对烟粉虱在棉花、油葵和大豆三种作物田的空间分布型进行了初步分析,结果表明均为聚集分布型。 经反复实验,探索了一套简便、可行、纯度高、带型完整的多头和单头烟粉虱DNA基因组的提取方法。该方法提取的DNA,适用于如AFLP等对模板纯度和质量要求较高的分子标记技术研究,同时也适用于其它小型昆虫DNA的提取。 通过DNA模板浓度、Mg~(2+)浓度、dNTP用量以及其它反应参数等的摸索、调整,建立了一套完善的烟粉虱AFLP分子标记技术体系。 采用AFLP分子标记体系,对同一地区不同寄主上烟粉虱种群的遗传分化研究结果表明:不同寄主烟粉虱种群之间已经存在一定的遗传分化,但分化的程度比较小;同一寄主烟粉虱种群内的遗传分化则很低。 采用AFLP分子标记体系,对来自美国、以色列、巴基斯坦、澳大利亚、肯尼亚、西班牙和中国等7个国家24个地区的27个烟粉虱种群进行了不同地理种群间遗传分化及系统发育地位研究。结果表明:烟粉虱不同地理种群间存在着丰富的遗传多样性。聚类分析结果显示,中国的烟粉虱种群可能存在多个来源,同时表明中国目前至少存在B型、Q型和非B/Q等4种生物型。采用AFLP分子标记体系,对来自我国浙江(ZJ1-China)、山东(SD2-China)、北京(BJ3一China)、上海(SH1-China)、山西(SX1-China)和河南(HN-China)等地区的烟粉虱种群内遗传分化研究结果表明,同一地区烟粉虱种群内的遗传分化和杂合度均较低,说明B型烟粉虱在中国的发展历史较短,还没有积累更多的遗传变异。另外,从测试结果看,几个种群的平均杂合度大小依次为:北京(BJ3-China)山东(SD2-China)浙江(ZJ1-China)上海(SH1-China)山西(SX1-China)河南(HN-China)。该结果将在揭示烟粉虱的入侵路径方面起着一定作用。 用噻虫嗪对烟粉虱进行室内继代抗性汰选,并采用改进的琼脂保湿浸叶法进行生物测定,获得了抗性倍数为39.96倍的抗性品系和相对敏感品系。 采用AFLP分子标记技术,对噻虫嗪烟粉虱抗性品系的遗传分化进行了研究,在聚类树中首