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重庆市松材线虫病的发生及其松褐天牛传播病原线虫的能力研究

张挺  
【摘要】: 松材线虫病(pine wilt disease)是一种重要的检疫性病害,松褐天牛(Monochamusalternatus)是传播松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的主要媒介。松褐天牛成虫羽化后除体表附着有松材线虫外,大部分松材线虫分布在松褐天牛体内,其中以头、胸部最多,主要分布在气管系统内。当松褐天牛取食补充营养时,线虫幼虫从天牛取食造成的伤口进入树脂道。被松材线虫侵染的松树往往又是松褐天牛的产卵对象。翌年,在罹病松树内寄生的松褐天牛羽化时又会携带大量线虫,并“接种”到健康的树上,导致病害的扩散蔓延。松材线虫病已经成为重庆市最具危险性的检疫性林业有害生物。对重庆市松材线虫病的分布危害和发生规律进行研究,是科学控制该地区松材线虫病的理论基础。掌握媒介昆虫松褐天牛在重庆地区的生物生态学特性以及传播病原线虫的能力,对预防松材线虫病疫情扩散和防治松褐天牛有着极其重要的意义。经过近两年的研究工作及其查阅资料,获得了以下主要研究结果: 1.松材线虫病在重庆市的发生动态研究 重庆市的涪陵、长寿和万州区最早发生松材线虫病,江北、巴南和渝北区于2003年发生松材线虫病。其中渝北区通过铲除,从2005年起连续3年未发现病死树,巴南区也已经连续2年未发现病死树。2004年沙坪坝区和忠县被确认为松材线虫病疫区。2006年云阳县被确认为松材线虫病疫区。截至2007年底,除渝北区和巴南区外,尚有7个区县不同程度地发生松材线虫病。 3.重庆市松材线虫的分子检测 通过分离来自重庆市涪陵、万州、云阳和北碚地区的病死马尾松样品,采用形态和分子标记特征相结合的方法对其进行鉴定。形态观察发现涪陵地区的分离线虫符合松材线虫的特征,而万州,云阳和北碚地区的分离线虫更符合拟松材线虫的特征。通过选择rDNA的部分核苷酸序列作为目的序列,用松材线虫和拟松材线虫的特异性引物,进行PCR扩增,并对PCR产物直接回收测序,扩增片段ITS1基因序列信息显示,扩增所得的329bp片段与松材线虫相应的片段序列同源性近乎一致,因此确定该线虫为松材线虫。扩增所得的206bp片段与拟松材线虫相应的片段序列同源性一致。说明引物1和引物2分别是松材线虫和拟松材线虫的特异性引物。由此进一步确定从重庆涪陵马尾松萎蔫病树分离到的线虫为松材线虫,而从万州、云阳和北碚分离到的线虫为拟松材线虫。 3.松褐天牛雌性识别信息素及天敌的初步研究 松褐天牛雌性成虫可能存在接触性信息素,雄虫依靠触角、下唇须和下颚须等化感器来接受这些信号的刺激。本实验用正己烷提取性信息素后进行生物测定,结果没有观察到引起雄虫的交配行为,其原因可能在于该试剂并未真正抽提到松褐天牛的性信息素所致。松褐天牛性成熟后雌雄成虫依靠衰弱寄主释放的强挥发性气味聚集于寄主树干上。根据初步调查,松褐天牛的天敌主要有微生物天敌,捕食天敌和寄生天敌等。天牛斑叩甲是松褐天牛的重要捕食性天敌。在林间比较多的寄生性天敌是管氏肿腿蜂,寄生于松褐天牛的幼虫和蛹。此外松褐天牛羽化后成虫体上常见有一种淡黄色的真菌,但未能确定其分类地位,有待进一步的研究。 4.松褐天牛携带线虫数量的检测 实验共检测了101头经室内羽化的松褐天牛成虫,其中93.1%的成虫携带有松材线虫,平均每头成虫携带约2181条松材线虫,单头天牛最多携带32096条松材线虫。多数松褐天牛携带的松材线虫在1000-9999条之间,雌雄成虫携带的线虫数量差异不大。但是携带量超过10000条的5头成虫均为雄虫。松褐天牛在室内的羽化期可分为羽化初期,羽化高峰期,羽化末期三个阶段。松褐天牛在羽化初期携带的线虫数量最大,平均为4311条,且雄虫携带松材线虫的数量远大于雌虫。其次为羽化末期,松褐天牛的平均携带量为1675条。在松褐天牛的羽化高峰期,天牛携带松材线虫的数量最少,平均每头天牛仅携带有线虫778条,但此时雌虫携带松材线虫的数量多于雄虫。 5.松褐天牛传递松材线虫的时间动态及其温度对其传播能力的影响 松褐天牛补充营养取食过程中,将携带的松材线虫通过松枝伤口传递到健康松树,通过室内饲养和统计分析研究松褐天牛成虫传递松材线虫的数量特征。结果表明,从成虫传递线虫数量的时间动态看,松褐天牛羽化后起初5天内,松枝上检测到的松材线虫很少,说明成虫传递线虫数量并不明显,随着松褐天牛不断地取食,松枝上的线虫数量迅速增多,到20d时传递数量最多,每头天牛约有700条松材线虫传递到健康松树上,之后数量明显下降。此外,研究了温度对松褐天牛传递松材线虫数量的影响。试验共设置22℃、28℃和34℃3个温度梯度。结果表明松褐天牛成虫的寿命随温度升高而缩短,其中雌虫寿命短于雄虫,且羽化进度不太一致,多数松褐天牛携带的松材线虫量在1000~9999条之间。通过对松褐天牛取食传入松枝的松材线虫量的追踪记录发现,随着温度的升高,传播线虫的高峰时段随之提前。34℃高温下松褐天牛的传递率最低,表明高温对松材线虫病的发生具有抑制作用。


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