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2008年江苏省局部地区烟粉虱生物型调查

来源:九壹网
2l6 江苏农业学报(Jiangsu of g Sci.),2012,28(1):216~218 周晓伟,谭永安,徐德进,等.2008年江苏省局部地区烟粉虱生物型调查[J].江苏农业学报,2012,28(1):216.218 2008年江苏省局部地区烟粉虱生物型调查 周晓伟 一, 谭永安 , 徐德进 , 季英华 , 柏立新 , 周益军 (1.南京师范大学生命科学学院,江苏南京210046;2.江苏省农业科学院植物保护研究所,江苏南京210014) 关键词:烟粉虱;细胞色素氧化酶I(CO1);Q型 中图分类号:¥433.3 文献标识码:A 文章编号:1000-4440(2012)01-0216-03 Investigation of Bemisia tabaci biotype in partial area of Jiangsu Province in 2008 ZHOU Xiao—wei , ,TAN Yong—an ,XU De-jin ,JI Ying.hua ,BAI Li xin ,ZHOU Yi-jun (1.College ofLife Sciences,Nanjing Normal University,Nanjing 210046,China;2.Institute ofPlant Protection, 0, M Academy ofAgricultural Sci— ewes, njing 210014,China) Key words:Bemisia tabaci;cytochrome oxidase I(CO1);Q biotype 烟粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]是一种重要的农业 DNA内转录间隔区1(rDNA ITS1)标记、线粒体DNA细胞色 素氧化酶I(mtDNA CO1)标记、微卫星(SSR)标记等,其中 mtDNA因其具有数量丰富、分子量较小、进化速度相对较快 等特点,被广泛应用于烟粉虱生物型鉴定等研究上。在江 苏,早在2001年周福才等就对烟粉虱生物型进行了研究,发 现有B型烟粉虱的危害 lO J;2005~2006年沈媛等在进行调 害虫,分布于热带、亚热带及相邻温带等地区…。近年来随 着全球气候变暖及世界各地之间贸易交流的频繁,烟粉虱大 范围扩散蔓延,目前已成为一种世界范围内发生的灾害性害 虫 。烟粉虱的寄主范围非常广泛,危害方式也呈现多样 化,既可以吸取植物汁液直接造成危害,又可以分泌蜜露等 导致煤污病,更为严重的是它可以传播多种植物病毒,导致 植物病毒病,危害尤甚 J。 很多专家认为烟粉虱是一个复合种群(Species con— plex),目前至少划分为24个生物型,其中以B、Q型较为常 查时发现江苏省不仅存在B型烟粉虱,Q型烟粉虱也有发 生,主要分布在苏南沿海地区,且呈由南向北扩散的趋 势…。 自2007年来,以番茄黄化曲叶病毒为代表的双生病毒 见 。不同生物型的烟粉虱在地理分布、传毒能力、抗药 在江苏省蔓延危害,给当地的番茄等蔬菜作物生产造成了严 重的威胁 ” 。烟粉虱作为该病毒的主要传播介体,对其 生物型展开调查不仅有助于明确江苏省烟粉虱生物型的分 布,同时也为番茄黄化曲叶病的防治提供更为明确的目标, 为研究番茄黄化曲叶病毒的致病机制及成灾机理奠定基础。 性、寄主专化性、遗传机制等方面存在差异,如B型比A型 烟粉虱平均交配持续时间短 、卵发育速度快 J、更易产生 抗药性 等等。目前在烟粉虱生物型划分上有很多方法,如 生物学鉴定、随机扩增多态性DNA(RAPD)标记、核糖体 1材料与方法 收稿日期:2011-04—11 基金项目:江苏省农业科技自主创新基金项目[CX(10)207、CX(10) 1.1材料 415、CX(10)416、CX(09)615];公益性行业科研专项经费 项目(201003065) 烟粉虱于2008年底采自江苏省内番茄、辣椒、烟草、黄 瓜等作物上。 1.2烟粉虱总DNA提取 作者简介:周晓伟(1986-),男,江苏盐城人,硕士研究生,主要从事植 物病害防治。 通讯作者:周益军,(Te1)O25_84390391;(E—mail)yjzhou@jaas.ac.crl 单头烟粉虱成虫经ddH:O清洗后用滤纸吸干,参照罗 晨等 的方法提取DNA。 周晓伟等:2008年江苏省局部地区烟粉虱生物型调查 217 1.3烟粉虱CO1基因的PCR扩增 采用CO/的通用引物 C1一J-2195(5 一 rrGA1_IⅥWG— GTCATCCAGAAGT一3 )和L2一N一3014(5 一TCCAATGCACTA— ATCTGCCATATI'A-3 )进行PCR扩增,PCR反应在Eppendoff 热循环仪中进行。PCR反应体系包含DNA(20 ng/tx1)3.0 l、上游和下游引物(10 txmol/L)各1.5 txl、10xBuffer(Mg“) 2.5 txl、dNTP(10 mmol/L)0.5 Ixl、Taq(TaKaRa)(5 U/I ̄I)0.5 l、ddH O 15.5 Ixl。PCR条件为95 cc预变性5 min;95 oC变 性50 S,52 oC退火50 s,72 oC延伸l min,循环35次;最后72 ℃延伸10 min。 PCR产物于1.0%的琼脂糖凝胶上电泳检测(120 V, 0.5xTBE),溴化乙锭(EB)染色后,在Bio—Rad Gel Doc EQ凝 胶成像系统下观察并拍照记录结果。 1.4序列测定 选取代表性样品的PCR产物割胶回收后,进行序列测 定,测序由上海生工生物工程技术服务有限公司完成。 1.5序列分析 利用BLAST(NCBI网站)、Clustal X和DNAStar软件对 DNA序列进行比对及同源性分析,利用MEGA4对序列进行 系统发育分析,系统进化树的构建采用Kimura 2-Parameter 模型,建立NJ(Neighbor—Joining)树,各个分支的Bootstrap置 信度用1 000次自导复制来评价。 2结果 2.1烟粉虱CO1基因的PCR扩增 利用CO1通用引物,从采集的烟粉虱总DNA中都扩增 到了CO1基因(图1),其长度为850 bp左右。 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 000bp 750bp M:分子量参照;1~10:烟粉虱样品(南京,棉花)。 图1 CO1基因片段的PCR扩增 Fig.1 Ampliifcation of CO1 gene by PCR 2.2烟粉虱CO1基因序列比较与同源性分析 从CO1基因的PCR扩增产物中选取23个代表性样品 进行割胶回收并测定序列,测序样品覆盖江苏省6个地区 (南京、常州、苏州、兴化、淮安、徐州)、5种作物(棉花、烟草、 番茄、辣椒、黄瓜)。 应用DNAStar软件对测定的23个烟粉虱CO/基因片段 序列进行比对分析,发现其核苷酸序列间的同源性非常高 (99.1%~100.0%),暗示其可能属于同一生物型。 将测定的23个CO/基因片段序列及GenBank上已公布 的烟粉虱相关CO/序列进行系统进化分析,以温室白粉虱 (AF418672)为外群,利用MEGA4软件,采用Kimura 2-Pa- rameter模型,建立NJ树。由构建的系统进化树可以看出, 本研究所测定的23份样品CO/基因核苷酸序列与与美国、 西班牙、日本、摩洛哥、苏丹、法国及中国浙江、沈阳等地区的 Q型烟粉虱CO/基因核苷酸序列同源性最近,共同聚于一个 分枝,说明本研究所采集的江苏省内烟粉虱的生物型全部为 Q型。 3讨论 近年来,以番茄黄化曲叶病毒为代表的粉虱传双生病毒 在中国很多番茄产区发生危害,给当地的番茄生产造成了严 重的损失。烟粉虱为这类病毒的主要传播介体,对其开展研 究有着特殊的意义。 在江苏省内,早在2005年无锡、兴化等地番茄日光温室 就出现番茄黄化曲叶病的疑似病株,2007年经确认兴化发 现番茄黄化曲叶病危害 131,2008年南京、苏州、常州、徐州、 泰州、盐城等地均出现该病危害 12],2009年,该病继续扩散 蔓延,整个江苏省几乎所有番茄种植区都有该病发生,严重 的棚室造成绝产绝收。而对于烟粉虱,早在2000年左右,江 苏省就发现B型烟粉虱 ,2005~2006年的调查结果显示 在江苏省B型和Q型烟粉虱都有发生分布,在一些地区Q 型烟粉虱有上升的趋势 ,2008年我们对番茄黄化曲叶病 毒 和烟粉虱生物型同步进行的调查结果显示当前检测到 的全部是Q型烟粉虱。江苏省内的番茄黄化曲叶病的发生 态势与Q型烟粉虱的扩散蔓延趋势相似,暗示Q型烟粉虱 的扩散和番茄黄化曲叶病的大发生有着某种联系。但是,作 为两种外来人侵生物,它们的扩散蔓延会受到诸多外界因素 的影响,因此现在断言Q型烟粉虱的扩散蔓延是近年来番 茄黄化曲叶病在江苏省乃至中国大范围发生危害的关键因 素还缺少充分的证据。 Q型烟粉虱原分布于地中海周边国家,是B型烟粉虱的 近缘生物型 。近年来Q型烟粉虱在各地扩散蔓延,危害 也越来越重,逐渐上升为主要的致害类型。"。 ,江苏省烟粉 虱生物型的调查结果也印证了这一点。与B型相比,Q型烟 粉虱在一些植物寄主上生殖力更强、发育更快、危害更大,同 时对新烟碱类农药具有更高的抗药性 。最近的研究结 果显示Q型烟粉虱对啶虫脒、吡虫啉、噻虫嗪等新型烟碱类 杀虫剂的抗药性是B型烟粉虱的20~170倍 ,这可能是 其迅速扩散蔓延的一个原因。 近年来随着各地贸易交流的频繁,外来烟粉虱的入侵机 会也日趋增加,各地烟粉虱的入侵生物型可能不完全相 同 ,因此针对当地的烟粉虱发生状况,展开烟粉虱的生物 型调查有着重要的意义。一方面,调查有助于明确当前烟粉 虱的优势生物型,为揭示新生物型的入侵机制奠定基础,同时 218 江苏农业学报 2012年第28卷第1期 也为今后的综合防控指明方向,美国很长一段时间在烟粉虱 防治上的失败与其忽视烟粉虱的生物型有关 ;另一方面,烟 粉虱作为番茄黄化曲叶病毒在内的多种病毒的传播媒介,对 其生物型展开研究也有助于揭示番茄黄化曲叶病毒的发生规 律及成灾机理,为番茄黄化曲叶病的防控提供技术支撑。 参考文献: BYRNE D N,BELLOWS T S.Whitefly biology[J].Ann Rev Entomol,1991,36:431-457. 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