桃蚜有翅蚜遷飛傳帶病原真菌和寄生蜂的生物學(xué)研究.pdf

1、蟲霉誘發(fā)的蚜蟲流行病和寄生蜂都是蚜蟲種群自然控制的重要生物因子。由于侵染蚜蟲的蟲霉多能形成休眠孢子，具有重要流行學(xué)意義的蚜蟲初始感染長期被認(rèn)為源于土壤中越冬的休眠孢子。然而，土壤傳病假說無法解釋至今無休眠孢子但全球廣為流行的新蚜蟲癘霉(Pandoraneoaphidis)，而更有生命力的有翅蚜遷飛傳病假說已獲得大量實(shí)證。許多關(guān)于蚜蟲和寄生蜂的互作關(guān)系和協(xié)同進(jìn)化的分子生態(tài)學(xué)研究完全忽視了寄生蜂也有隨寄主蚜蟲遷飛而擴(kuò)散的可能性。作為有翅蚜遷

2、飛傳病課題的組成部分，本研究以桃蚜(Myzuspersicae)為主要對象，一是通過三年定點(diǎn)系統(tǒng)觀察空中遷飛性有翅蚜帶菌種類、頻率及季節(jié)性變化，深化對遷飛傳病現(xiàn)象生物學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識，重點(diǎn)揭示受侵染有翅蚜在寄主植物上定殖后的傳病行為及模式。二是通過感病和未感病、寄生和未寄生有翅蚜在定殖后生殖力的觀察，建立它們各自的生殖力概率模型，從而定量表達(dá)有翅蚜傳播病害和寄生蜂的生物學(xué)潛能。三是從感病有翅蚜蟲中分離和鑒定代表菌種，通過生物測定建立時間-劑

3、量-死亡模型，評價(jià)其侵染力。 自2002年10月至2005年6月，以位于杭州市中心的浙江大學(xué)華家池校園中心大樓的樓頂作為空中誘蚜平臺，樓頂中央平鋪2×4m黃色防雨布作為誘蚜區(qū)，小區(qū)內(nèi)等距安放25缽單株栽培的甘藍(lán)或油冬。利用蚜蟲趨黃性，引誘空中遷飛的桃蚜有翅蚜在小區(qū)內(nèi)著陸。每天定時檢查并收集所有有翅蚜，帶回實(shí)驗(yàn)室單頭飼養(yǎng)。共誘獲遷飛性有翅蚜3183頭，帶回室內(nèi)在21±1℃和12L∶12D條件下單頭飼養(yǎng)7～12天，其中923頭在定殖

4、后7天內(nèi)發(fā)病死亡，初始感染率達(dá)29.0％。在病死有翅蚜中，97.5％系蚜科?；韵x霉侵染所致，新蚜蟲癘霉的發(fā)生比例高達(dá)81.9％，暗孢耳霉(Conidiobolusobscurus)占8.4％，普朗肯蟲霉(Entomophthoraplanchoniana)占2.9％，弗雷生新接霉(Neozygitesfresenii)占0.67％，蟲瘟霉(多數(shù)為安徽蟲瘟霉Zoophthoraanhuiensis，少數(shù)為根蟲瘟霉Z.radicans)占

5、3.8％。另有個別有翅蚜尸系新蚜蟲癘霉分別與普朗肯蟲霉、暗孢耳霉或安徽蟲瘟霉的復(fù)合感染所致。 空中誘獲的帶病有翅蚜在單頭飼養(yǎng)期間，鏡檢確認(rèn)的發(fā)病死亡絕大多數(shù)發(fā)生于定殖后第1～5天內(nèi)(占98.6％)，很少發(fā)生于第6天(僅9頭)和第7天(僅4頭)，其中前3天累計(jì)發(fā)病死亡者達(dá)83.2％。所有帶病有翅蚜定殖后的平均潛伏期(±SD)為2.5±1.2天，短于蟲霉對蚜蟲4～6天的侵染潛伏期。 在對385頭帶病有翅蚜的后代蚜群的12天飼

6、養(yǎng)觀察中，有68個蚜群在其母蚜病死后通過相互接觸發(fā)生了二級感染，表明有翅蚜自身的初始侵染向后代傳染成功。接觸傳染在母蚜死亡2天后即可見到。在定殖后第12天，二級感染占總觀察蚜群數(shù)的13.2％，三級感染占總觀察蚜群數(shù)的4.4％，占二級感染蚜群數(shù)的33.3％。在發(fā)生二級感染的后代蚜群中，新蚜蟲癘霉占82.4％，安徽蟲瘟霉占7.8％，暗孢耳霉占5.9％，普朗肯蟲霉占3.9％。顯然，在短短12天內(nèi)，初始感染的遷飛性有翅蚜在定殖后成功地將病害傳染

7、給了后代蚜群。 在從2003年起誘集的有翅蚜中，有106頭有翅蚜分別被煙蚜繭蜂(Aphidiusgifuensis)和菜小脈蚜繭蜂(Diaeretellarapae)所寄生，比例各占52.9％和占47.1％，占同期總誘集有翅蚜數(shù)4.4％。被寄生蜂寄生的有翅蚜蚜蟲在單頭飼養(yǎng)期間平均存活3.75±1.47天，顯著長于感病有翅蚜存活的2.49±1.18天。 實(shí)際觀察的感病組(n=473)、寄生組(n=86)和健康組(n=381

8、)有翅蚜隨定殖后天數(shù)變化的后代蚜群大小很好地?cái)M合邏輯斯蒂模型(r2≥0.985)，擬合的K值分別為25.7、38.6和92.8(即定殖后12天每個后代蚜群可能達(dá)到的最多個體數(shù))。對不同組別有翅蚜定殖后6天內(nèi)產(chǎn)m頭若蚜(感病組：0～19頭；寄生組：0～12頭；健康組：0～40頭)的累積概率P(m≤N)進(jìn)一步擬合基于邏輯斯蒂方程的生殖力概率模型(r2≥0.99)，結(jié)果顯示，健康組所產(chǎn)的若蚜數(shù)遠(yuǎn)多于感病組或寄生組所產(chǎn)的若蚜數(shù)；而感病組和寄生組

9、相對于健康組而言，產(chǎn)較少若蚜數(shù)的概率較高。這表明空中誘捕的桃蚜有翅蚜，無論是帶病還是被寄生蜂寄生，生殖力雖受嚴(yán)重?fù)p傷，但遷飛后均能成功定殖建立蚜群。 從誘捕有翅蚜上分離獲得一株安徽蟲瘟霉。采用“孢子浴”法以其分生孢子對桃蚜成蚜進(jìn)行接種。接種后7天內(nèi)，10.9～118.7個分生孢子/mm2的接種劑量誘發(fā)了39.0％～91.7％的桃蚜死亡率，接種后第4～6天為發(fā)病死亡盛期。所獲數(shù)據(jù)擬合了時間-劑量-死亡模型，第4～7天的致死中劑量L