长沙市烟粉虱的种群动态及生物型

胡雅辉，孙书娥，高阳

（1.湖南省植物保护研究所，湖南 长沙 410125；2.中南大学 隆平分院，湖南 长沙 410125）

烟粉虱常常对黄瓜、番茄、茄子、萝卜、红菜薹、甘蓝等蔬菜造成危害，同时也为害棉花。依据烟粉虱的寄主范围、为害习性、传毒能力的差异等，烟粉虱被分为多种生物型，其中B型和Q型为常见生物型[1-3]，是近年来从国外传入并在中国广大地区为害的入侵种群。对烟粉虱生物型的鉴定方法有4种[4]，即银叶反应、酯酶电泳分析、提取烟粉虱DNA进行随机多态性DNA扩增、进行区段基因的测序等。笔者于2009—2010年对长沙市烟粉虱的种群动态进行了调查，并通过线粒体细胞色素氧化酶I基因COI测序，对长沙市烟粉虱的生物型进行了鉴定，现将结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 烟粉虱种群调查

于2009年4—11月和2010年4—10月，每半个月对长沙市东郊的番茄、黄瓜、棉花、甘蓝和红菜薹等作物叶片上的烟粉虱进行1次调查，每次调查3～4种，每种寄主植物随机调查10株，每株随机调查2片叶，记录寄主植物叶片上的烟粉虱成虫数量。

1.2 烟粉虱mtDNACOⅠ基因序列测定

从长沙市芙蓉区湖南省植物保护研究所的棉花和湖南省蔬菜研究所的大棚黄瓜分别采集烟粉虱成虫100头，研磨后，加入200 μL DNA提取液（长沙维尔生物技术公司产品），研磨成匀浆，8 000 r/min离心3 min，收集上清液，加入1倍体积的冷却无水乙醇，颠倒6次，静置3 min，吸弃溶液，加入75%乙醇洗1次，吸弃溶液，加入100 μL无菌双蒸水，－4 ℃保存，备用。

通用引物对 C1-J-2195[5-6]（5′-TTBATTTTT TGGTCATCCAGAAGT-3′）和 R2819[6]（5′-CTGA ATATCGAGGCATTCC-3′） 用于扩增Q型烟粉虱的COI基因片段；引物对 C1-J-2195和 L2-N-3014[5]（5'-TCCAATGCACTAATCTGCCATATTA -3'）用于扩增B型烟粉虱的COI基因片段，引物均由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。PCR反应总体积为20 μL，反应体系为：10×Buffer 2 μL，25 mmol/L Mg2+1 μL，0.25 mmol/L dNTP 1 μL，10 μmol/L的引物各1 μL，5 U/μL的Taq酶0.2 μL，2 μL模板，双蒸水10.3 μL。反应程序为：94 ℃预变性4 min，94 ℃变性45 s，50 ℃退火45 s，72 ℃延伸45 s，35个循环，最后72 ℃延伸10 min。PCR结束后，取8 μL扩增产物于1%琼脂糖凝胶电泳检测。PCR产物直接送长沙维尔生物技术公司测序。

1.3 数据分析

对主要寄主植物叶片上烟粉虱成虫数量平均值作烟粉虱种群季节动态图。将从烟粉虱中扩增的基因片段测序结果在NCBI网页上进行Blast搜索，找出数据库中相似度高的烟粉虱的COI基因序列。

2 结 果

2.1 长沙市烟粉虱种群动态

图1 长沙烟粉虱种群发生动态Fig. 1 Population dynamic of Bemisia tabaci from host plant leaves in Changsha

2009年和2010年，长沙市烟粉虱均有2个发生高峰，第1个高峰发生在5—6月，第2个高峰发生在9月（图1），2年种群发生动态基本一致，2010年烟粉虱种群发生比2009年略早。2010年烟粉虱种群密度为每叶2～30头，比2009年（每叶1～23头）高，2010年5月下旬和6月上旬烟粉虱成虫数量与2009年相比，差异明显，其余月份差异不大。

2.2 长沙市烟粉虱的生物型

将第1对引物C1-J-2195和R2819对烟粉虱DNA进行 PCR扩增，经凝胶电泳检测，成功扩增出1段600 bp左右的基因片段（图2），而将第2对引物C1-J-2195和L2-N-3014对烟粉虱DNA进行PCR扩增，则无扩增条带。扩增的目的基因测序结果与NCBI上杭州烟粉虱COI（GU384316.1）、呼和浩特烟粉虱COI（GU384318.1）、武汉烟粉虱COI（GU384314.1）序列同源性为 100%，与美国 Frolida烟粉虱COI（FJ188570.1）序列仅相差1个碱基（图3），而杭州、呼和浩特、武汉和美国Frolida烟粉虱种群均为Q型，因此推断长沙烟粉虱种群生物型为Q型。

图2 PCR产物琼脂糖电泳结果Fig. 2 Agarose gel electrophoresis of PCR products

图 3 长沙烟粉虱与其他地区Q型烟粉虱COⅠ基因部分片段序列对比Fig.3 Contrast of COI gene sequences between from B. tabaci in Changsha and Q biotype B. tabaci in other region

3 讨 论

长沙市露地蔬菜和棉花上烟粉虱种群发生高峰在春、秋两季，主要是因为温度适宜烟粉虱种群的发生和繁殖。长沙冬季气温在5 ℃以下、夏季气温在35 ℃以上，都将直接导致烟粉虱发育停滞[7]。基于此，5月初如发现烟粉虱，需及时防治，一旦错过时机，烟粉虱很有可能在短时间内暴发为害。值得注意的是，温室大棚内蔬菜上烟粉虱的种群密度往往高于露地蔬菜，尤其到10、11月，露地寄主植物上烟粉虱种群密度下降时，温室大棚内黄瓜上的烟粉虱成虫种群密度还可维持在每叶 500头以上。

由于用B型烟粉虱COI基因的特异PCR引物无法扩增出目的基因，因此，断定从湖南省植物保护研究所和湖南省蔬菜研究所采集的烟粉虱标本里没有B型烟粉虱。而第1对引物扩增出来的目的基因序列与其他Q型烟粉虱的COI基因序列同源性超过99%，因此可以判定长沙市烟粉虱种群生物型为Q型。2006年以前，湖南省内烟粉虱生物型为B型和非B型[4]，并没有发现Q型。但是，随着时间的推移，长沙市烟粉虱的生物型已经发生了变化，可见，在长沙Q型烟粉虱较B型烟粉虱更具竞争力。有结果显示，Q型烟粉虱在其他省份也有逐步取代B型烟粉虱的趋势[8]。

关于烟粉虱不同生物型的竞争机制，有过一些研究[9]，比较B型和Q型烟粉虱的生物学特性发现，Q型烟粉虱雌虫产卵量、化蛹数、成虫羽化率等明显比B型烟粉虱高；Q型烟粉虱在17 ℃和33 ℃时平均世代历期（分别为46、17 d）比B型烟粉虱的（分别为49、18 d）要短[10]。在番茄上，Q型烟粉虱比B型烟粉虱均具有更强的危害性[11]。还有一些研究[12]表明，在没有农药选择压力下，Q型烟粉虱对新类烟碱农药的抗性比较稳定，而B型烟粉虱对新类烟碱农药的抗性则会急剧下降[12]。根据Q型烟粉虱的这些生物学特性，应当较多考虑非化学的防治措施，比如悬挂黄板等，以免产生抗药性；不应当依赖化学农药，以免再生猖獗。

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