我国烟粉虱生物型、遗传分化及对常用杀虫剂的抗性机理研究

【摘要】： 近10多年来,烟粉虱Bemisia tabaci广泛入侵我国,并在我国取代了危害不严重的土著烟粉虱,给农业生产造成了巨大的危害,造成严重的经济损失。B型烟粉虱是最早传入我国的烟粉虱入侵生物型,自20世纪90年代中期入侵我国以来,已经在我国许多省份暴发危害；Q型烟粉虱是继B型烟粉虱后近几年新传入我国的入侵生物型,现已在多个省份暴发成灾,成为我国蔬菜、棉花和花卉等经济作物上的主要害虫之一。为了解我国烟粉虱生物型的地理分布及遗传分化,明确外来烟粉虱的入侵情况及可能的入侵机制以及对常用农药的抗性,本论文通过田间广泛的烟粉虱样本采集,对我国烟粉虱的生物型分布及遗传分化进行了调查研究,并以入侵生物型新传入地华中地区为代表,对该地区主要经济作物上烟粉虱生物型的组成情况及入侵型种群动态进行了系统的调查、研究和分析。同时进行了烟粉虱对新烟碱类、拟除虫菊酯类及吡蚜酮等常用防治药剂的抗性分子机理方面的研究。主要研究结果如下： 通过mtDNA CO1基因序列分析鉴定我国23个省份50个地区烟粉虱的生物型,共采集到烟粉虱6种生物型,分别为入侵型B型、Q型和土著型ZHJ1型、ZHJ2型、ZHJ3型和FJ型。通过cDNA-AFLP对其中的19个种群进行了遗传多态性分析,其中7个B型烟粉虱种群间的相似系数高于9个Q型烟粉虱种群间的相似系数,说明Q型烟粉虱种群间的遗传分化比B型烟粉虱种群间的遗传分化更大,而较高水平的遗传分化可能更有利于Q型烟粉虱的入侵。 采用RAPDs和mtCO1基因序列分析鉴定华中地区烟粉虱的生物型,结果显示,该地区至少存在4个烟粉虱生物型,分别为B、Q、ZHJ1和ZHJ3。通过对该地区烟粉虱不同生物型在不同时间、不同空间种群动态的分析,结果表明：Q型烟粉虱在华中地区东南部的广大地区已成功建立种群,并成为优势种；华中地区西北部仍有一些土著种群的分布,西部山区的地理因素和种植方式不同等原因可能减缓Q型烟粉虱的入侵速度。对寄主植物的分析发现,ZHJ1表现出寡食性,棉花可能是ZHJ1型烟粉虱的最适寄主植物；其它生物型,如B、Q和ZHJ3型则表现为多食性。据此,我们推断Q型烟粉虱在华中地区的广泛分布可能与该生物型具有较强的新烟碱类农药抗性,以及它的多食性和较强的竞争能力有关。 通过浸叶法生物测定,评估我国目前广泛发生的B型烟粉虱和Q型烟粉虱对几种新烟碱类杀虫剂和吡蚜酮的抗性。结果表明,近些年来在我国危害的Q型烟粉虱对新烟碱类杀虫剂有较高水平的抗性,其中对吡虫啉和噻虫嗪表现出显著的抗性,对啶虫脒和呋虫胺的抗性水平相对较低；同时对吡蚜酮也表现出较高水平的抗性。通过RT-PCR荧光定量法分析6个烟粉虱品系的P450 CYP6CM1基因的增量表达,并对其可能产生的交互抗性进行相关性分析,结果表明,烟粉虱对新烟碱类杀虫剂和吡蚜酮可能存在交互抗性,其抗性指数与CYP6CM1基因表达水平具有显著相关性,说明该抗性的产生可能与CYP6CM1基因的增量表达有关。 使用TaqMan(?)等位基因识别方法,对Q型烟粉虱钠离子通道两个kdr突变位点L925I和T929V的频率与DDT和拟除虫菊酯类农药剂量进行相关性分析,结果表明,L925I在B型品系和Q型品系中均有发现,而T929V没有在B型烟粉虱中发现,且两个突变位点没有同时在同一等位基因上检测到。通过对Q型烟粉虱进行生物测定,检测在DDT、溴氰菊酯和芬氟司林不同浓度处理下死虫和活虫的kdr基因型频率,认为L925I和T929V突变基因型频率与拟除虫菊酯类农药剂量有一定相关性。 通过对吡虫啉不同施药方式下(喷雾／叶面处理和土壤／系统处理)Q型烟粉虱及其寄生蜂(丽蚜小蜂)种群动态的研究,探讨不同施药方式下不同浓度吡虫啉对Q型烟粉虱和寄生蜂种群的影响,认为土壤／系统处理下吡虫啉在控制烟粉虱的同时,对寄生蜂的影响相对较小；喷雾／叶面处理下烟粉虱寄生蜂寄生率随着吡虫啉浓度的升高显著下降。