煙蚜繭蜂-煙蚜-PVY互作關(guān)系研究.pdf

1、自然界中，蟲(chóng)害與病害往往同時(shí)發(fā)生。病毒可通過(guò)以植物為媒介間接調(diào)控植食性昆蟲(chóng)的行為、生長(zhǎng)發(fā)育以及種群動(dòng)態(tài)等。此外，病毒還能影響昆蟲(chóng)與其天敵的互作關(guān)系。因此，明確由植物介導(dǎo)的病毒-媒介昆蟲(chóng)-天敵三級(jí)互作關(guān)系是利用天敵防控害蟲(chóng)和病毒病可持續(xù)控制途徑的重要基礎(chǔ)。煙蚜 Myzus persicae（Sulzer）是煙草上的主要害蟲(chóng)，廣泛分布于我國(guó)各煙區(qū)。一直以來(lái)，對(duì)煙蚜的防治主要依賴于化學(xué)防治，但長(zhǎng)期施用大量農(nóng)藥，不僅使煙蚜抗藥性增強(qiáng)，而且還能引

2、起環(huán)境污染，給人類(lèi)健康帶來(lái)威脅。由馬鈴薯Y病毒（Potato virus Y，PVY）引起的馬鈴薯Y病毒病是煙草主要病害之一。煙蚜為PVY的有效傳播介體，對(duì)PVY的傳播方式為非持久式。鑒于此，當(dāng)前對(duì)煙草馬鈴薯 Y病毒病的防控主要是通過(guò)減少田間煙蚜種群數(shù)量和限制有翅蚜遷飛范圍來(lái)進(jìn)行。利用化學(xué)殺蟲(chóng)劑防治煙蚜雖能間接縮小PVY的傳播范圍，但煙蚜對(duì)其極易產(chǎn)生抗性，考慮到這些局限性，在煙蚜及PVY的防控中尋求綠色環(huán)保的生物防治技術(shù)尤為關(guān)鍵。煙蚜繭

3、蜂Aphidius gifuensis Ashmaed是煙蚜的一種內(nèi)寄生性天敵，對(duì)煙蚜的控制力極強(qiáng)。由于蚜蟲(chóng)在刺探取食過(guò)程中所傳播的病毒病對(duì)寄主植物所造成的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其自身刺吸寄主汁液的危害。因此，生物防治的目的不僅僅是希望對(duì)靶標(biāo)害蟲(chóng)起到一定的防控，同時(shí)也希望通過(guò)對(duì)害蟲(chóng)的控制進(jìn)而降低病毒病的傳播。截至目前，雖然關(guān)于應(yīng)用煙蚜繭蜂防治煙蚜的研究較多，但煙蚜繭蜂是否可通過(guò)對(duì)煙蚜的控制進(jìn)而降低對(duì) PVY的擴(kuò)散涉及較少。要綜合評(píng)價(jià)煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜

4、及PVY防控的持續(xù)性，除了對(duì)防治效果等方面展開(kāi)研究外，還應(yīng)考慮到PVY侵染煙株后對(duì)煙蚜及煙蚜繭蜂的影響，明確病毒是否可通過(guò)煙蚜為介體進(jìn)而影響煙蚜繭蜂的行為。據(jù)此，本學(xué)位論文在利用刺探電位圖譜（electrical penetration graph，EPG）技術(shù)結(jié)合熒光定量PCR技術(shù)研究煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜取食行為、攜帶PVY含量以及傳播 PVY效率等研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)探究田間煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜及 PVY的控制效應(yīng)，進(jìn)一步驗(yàn)證了煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜及P

5、VY的防控作用。此外，還研究了PVY侵染煙株對(duì)煙蚜刺探取食特性、生物適合度和煙蚜繭蜂適應(yīng)性的影響，明確了PVY侵染煙株可通過(guò)影響煙蚜的取食行為和生命表參數(shù)間接對(duì)煙蚜繭蜂的適應(yīng)性產(chǎn)生影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用EPG技術(shù)和特定年齡生命表方法，研究了PVY侵染煙株后對(duì)煙蚜取食行為及生命表參數(shù)的影響。結(jié)果表明，煙蚜在感病煙株與健康煙株上刺探取食時(shí)均產(chǎn)生9種取食波形，分別為np波、A波、B波、C波、pd波、F波、G波、E1波和

6、E2波。PVY侵染煙株后可顯著影響煙蚜的刺探取食和生物適合度。EPG參數(shù)顯示，煙蚜在PVY侵染煙株上非刺探時(shí)間（np波）和刺探次數(shù)均顯著減少。第1次刺探持續(xù)時(shí)間PVY侵染煙株為62.02 min，顯著長(zhǎng)于對(duì)照煙株的27.37 min。韌皮部階段，煙蚜在感病煙株上分泌唾液的次數(shù)和總持續(xù)時(shí)間（E1波）均顯著少于對(duì)照煙株；而被動(dòng)吸食汁液（E2波）時(shí)間則顯著長(zhǎng)于對(duì)照煙株。由此可知，PVY侵染煙株后更利于煙蚜對(duì)寄主的刺探取食。⑵以被煙蚜繭蜂寄生時(shí)

7、間分別為3、4、5d的煙蚜為研究對(duì)象，未被寄生的煙蚜為對(duì)照，利用EPG技術(shù)探究了煙蚜繭蜂在不同寄生天數(shù)對(duì)煙蚜取食行為的影響。結(jié)果表明，煙蚜被寄生后，其取食過(guò)程中的部分EPG參數(shù)與對(duì)照組存在差異。刺探路徑階段，寄生煙蚜的刺探次數(shù)、短暫刺吸次數(shù)均呈先增加后降低的趨勢(shì)，寄生4d時(shí)顯著高于對(duì)照，而寄生5d時(shí)低于對(duì)照。此外，第1次刺探持續(xù)時(shí)間寄生煙蚜均顯著短于對(duì)照煙蚜。木質(zhì)部參數(shù)顯示，寄生5d時(shí)煙蚜在木質(zhì)部取食時(shí)間（G波）顯著延長(zhǎng)，說(shuō)明煙蚜被寄生

8、后需從寄主中吸食更多的水分以滿足自身機(jī)體的需求。韌皮部參數(shù)顯示，寄生煙蚜在韌皮部分泌唾液（E1波）所占時(shí)間的比例均明顯增加；被動(dòng)吸食汁液時(shí)間（E2波）隨寄生天數(shù)的延長(zhǎng)而逐漸縮短，但只有當(dāng)寄生時(shí)間為5d時(shí)，差異才達(dá)顯著水平。⑶以被煙蚜繭蜂寄生5 d的煙蚜為研究對(duì)象，利用EPG技術(shù)分別測(cè)定了寄生煙蚜在PVY侵染煙株與對(duì)照煙株上刺探取食的24個(gè)EPG指標(biāo)，其中16個(gè)指標(biāo)反映的是口針到達(dá)韌皮部前的刺探行為，8個(gè)指標(biāo)反映了口針在韌皮部?jī)?nèi)的刺探行為

9、。從非刺探波np指標(biāo)來(lái)看，寄生煙蚜在PVY侵染煙株上np波的總持續(xù)時(shí)間略短于對(duì)照。另外，刺探過(guò)程中，煙蚜口針遇到機(jī)械阻力的次數(shù)（F波）和總持續(xù)時(shí)間PVY侵染煙株也明顯減少。韌皮部階段，寄生煙蚜在感病煙株上分泌唾液時(shí)間顯著縮短（E1波）；而被動(dòng)吸食汁液（E2波）時(shí)間顯著延長(zhǎng)。但與非持久性病毒傳播有關(guān)的 pd波參數(shù) PVY煙株與對(duì)照煙株間均無(wú)差異。盆栽傳毒結(jié)果顯示，煙蚜被寄生5 d時(shí)對(duì)PVY的傳毒率為22.67%，低于未寄生煙蚜的28.33

10、%，但二者無(wú)顯著差異。綜上可知，寄生煙蚜的取食行為在PVY侵染煙株韌皮部可受到影響，但其對(duì) PVY的傳毒率未顯著降低。研究結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了煙蚜對(duì) PVY的傳播主要與 pd波有關(guān)，此外，煙蚜繭蜂不能通過(guò)抑制煙蚜刺探取食的方式來(lái)降低對(duì) PVY的傳播。⑷為明確PVY侵染煙株后是否可通過(guò)對(duì)煙蚜取食行為或生命表參數(shù)等的影響從而間接對(duì)煙蚜繭蜂產(chǎn)生影響，研究以PVY侵染煙株繁殖的煙蚜為研究對(duì)象，健康煙株繁殖的煙蚜為對(duì)照，分別測(cè)定了煙蚜繭蜂對(duì)兩種煙株所

11、繁殖的煙蚜的適應(yīng)性。結(jié)果表明，PVY侵染煙株后可降低煙蚜繭蜂的適應(yīng)性。煙蚜繭蜂對(duì)PVY侵染煙株上煙蚜的寄生率為33.67%，顯著低于對(duì)照煙蚜的64.67%。感病煙株上煙蚜繭蜂成蜂平均存活時(shí)間為1.48 d，短于對(duì)照組成蜂的2.25 d。另外，PVY侵染煙株上煙蚜繭蜂成蜂個(gè)體也小于對(duì)照煙株。⑸測(cè)定了被煙蚜繭蜂寄生后煙蚜體內(nèi)乙酰膽堿酯酶（AChE）、酸性磷酸酯酶（ACP）、堿性磷酸酯酶（AKP）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、過(guò)氧化物酶（POD）和

12、總超氧化物歧化酶（T-SOD）的活性。結(jié)果顯示，煙蚜被寄生后AchE活性在12、24 h時(shí)顯著低于對(duì)照組。ACP活性在12、24 h時(shí)均顯著升高。AKP活性在4、24、48 h時(shí)略低于對(duì)照組，而8、12 h時(shí)略高于對(duì)照組，但差異未達(dá)顯著水平。CAT活性在12、24 h時(shí)明顯高于對(duì)照組。POD活性在4、8、48 h時(shí)略下降，但24 h顯著升高。T-SOD活性與對(duì)照組相比無(wú)顯著性變化。綜上可知，煙蚜繭蜂寄生后對(duì)煙蚜體內(nèi)AchE活性有抑制作用

13、，對(duì)ACP、CAT和POD活性后期具激活作用，而對(duì)AKP和T-SOD活性無(wú)明顯影響。⑹探究了煙蚜繭蜂對(duì)重慶3個(gè)區(qū)縣的無(wú)翅蚜、有翅蚜和 PVY的控制效果。結(jié)果表明，釋放煙蚜繭蜂對(duì)抑制煙蚜種群的增長(zhǎng)可起到良好效果，但放蜂前期的防效均相對(duì)較低。放蜂10 d時(shí)，奉節(jié)和黔江地區(qū)煙蚜繭蜂對(duì)無(wú)翅蚜的校正防效都為40%左右，而巫山相對(duì)較高，為51.09%。說(shuō)明煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜的控制效果存在區(qū)域性的特點(diǎn)。煙蚜繭蜂對(duì)有翅蚜的控制效果與無(wú)翅蚜類(lèi)似，放蜂前期的校