B型和Q型煙粉虱的交互作用及其對(duì)進(jìn)化和抗藥性治理的影響.pdf

1、1.本文通過B型和Q型煙粉虱生物型間交互作用的研究，探討了行為因子和遺傳因子對(duì)該蟲不同生物型成功雜交的影響。在有或無選擇性條件下，通過連續(xù)的錄像記錄，比較研究了兩生物型煙粉虱的求偶和交配行為，明確了雌蟲的拒絕行為是導(dǎo)致兩生物型生殖隔離和交配失敗的重要前合子機(jī)制。主要結(jié)論如下： B和Q兩不同生物型煙粉虱兩種生物型間的求偶和交配行為無明顯差異，但Q型煙粉虱交配前配對(duì)持續(xù)時(shí)間顯著少于B型，并且顯示更多的拒絕行為。 在有選擇性和

2、無選擇性條件下，同型和異型生物型間配對(duì)的時(shí)間和成功率沒有顯著差異。在1Q♀1Q♂1B♂和1B♀1Q♂1B♂選擇性組合中，雖然Q型煙粉虱的雄蟲配對(duì)積極性高于B型雄性煙粉虱，但在統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異不顯著。 在只有一種生物型雄蟲存在的情況下，盡管B和Q兩生物型煙粉虱雄蟲都可與異型煙粉虱雌蟲正常配對(duì)，并且多次努力和嘗試交配，但沒有一對(duì)異型煙粉虱間的成功交配被觀察到，其失敗原因主要?dú)w因于異型雌蟲表現(xiàn)出的強(qiáng)烈的敵對(duì)和拒絕行為，如雌蟲直接離開配對(duì)的

3、雄蟲或采取足踢、振動(dòng)雙翅驅(qū)趕雄蟲、用身體推開雄蟲等。 兩種生物型求偶和交配行為的研究揭示：盡管B型和Q型煙粉虱生物型間有強(qiáng)烈的雜交障礙存在，但是不完全的。在B和Q兩生物型雄性同時(shí)與雌蟲配對(duì)時(shí)，B型雌蟲可以與Q型煙粉虱雄蟲成功交配，即發(fā)生生物型間的雜交，這將導(dǎo)致兩種生物型間的選型交配現(xiàn)象并使兩種生物型間的基因漸滲成為可能。 昆蟲觸角切除試驗(yàn)表明，盡管觸角接觸在兩生物型的求偶和交配行為中非常普遍，但沒有影響到單一生物型的成功

4、配對(duì)和交配，也不能作為闡釋不同生物型間交配失敗的原因。 2.通過多品系B型和Q型煙粉虱互交試驗(yàn)，探討了兩種生物型雜交產(chǎn)生后代的可能性以及后代的存活能力和繁殖能力。 試驗(yàn)表明，兩生物型間的雜交可以發(fā)生但非常稀少，而且僅在單一方向即B型雌蟲和Q型雄蟲雜交中發(fā)生。這一現(xiàn)象與前述行為研究的結(jié)論一致，再次確認(rèn)了兩種生物型間存在著雜交障礙，但是不完全的。 進(jìn)一步的研究顯示，兩種生物型間雜交F1代在很大程度上是不可育的，絕大多

5、數(shù)F2代死于卵期，少量的死于若蟲期，僅能產(chǎn)生非常少的F2代成蟲。嚴(yán)格的后合子障礙使得B型和Q型煙粉虱間的基因漸滲現(xiàn)象極為不可能。 通過生物型間的雜交，首次建立了B型和Q型煙粉虱間雜交F1代的聚丙烯酰胺凝膠電泳譜帶，特征譜帶E0.14，E0.29和E0.35的出現(xiàn)，為兩種生物型雜交后代的鑒定提供了依據(jù)。 試驗(yàn)獲得非常少量的F2代雄蟲顯示出既象B型又象Q型或B/Q型的譜帶特征，第一次揭示了雜交F1代雌蟲確實(shí)可以產(chǎn)生單倍體的F

6、2代雄蟲。 3.室內(nèi)模擬條件下不同寄主接種試驗(yàn)，調(diào)查了不同生物型的寄主嗜食性差異和兩種生物型共存狀態(tài)下的種群發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)果表明： 供試的三種寄主植物中，該昆蟲最喜好的寄主是棉花，其次為菜豆，而番茄不被其喜愛。室內(nèi)模擬條件下，種群增長的時(shí)間動(dòng)態(tài)可以被線性方程(R2=0.77-0.92)和Logistic方程模擬(R=0.96-0.99)。混合種群在棉花上增長最快(r=125.72)，菜豆居中(r=78.891)，在番茄上最

7、慢(r=19.8)，寄主間種群數(shù)量增長差異極顯著(p=0.01＜0.05)。 生物型測定結(jié)果表明，B型煙粉虱在試驗(yàn)初期具有明顯優(yōu)勢，能較快地建立種群，而Q型煙粉虱則需要較長時(shí)間適應(yīng)新的共生環(huán)境，在試驗(yàn)的后期逐漸穩(wěn)定地建立種群。不同寄主上兩種生物型的數(shù)量差異未達(dá)顯著性水平(p=0.822＞0.05)，但寄主和生物型間的交互作用顯著(p=0.02＜0.05)。 在室內(nèi)模擬條件下，兩種生物型可以共存并同時(shí)在同一寄主上定殖，但仍

8、然呈現(xiàn)極大程度的生殖隔離。這一結(jié)果再次支持了第二、第三章關(guān)于兩種生物型間存在雜交障礙的觀點(diǎn)。前合子和后合子的雜交不相容性在阻止兩種生物型的基因漸滲中具有重要作用。 4.通過GUA2和EGY-1兩個(gè)對(duì)吡蟲啉和吡丙醚攜帶不同抗性特征的B型煙粉虱品系的互交試驗(yàn)，探討了兩種殺蟲劑的抗性遺傳模式。主要結(jié)果如下： 敏感和抗性親本品系及它們的雜交一代(EGF1和GEF1)的LC50值表明，B型煙粉虱對(duì)吡蟲啉的抗藥性是半顯性遺傳的，EG

9、F1的顯性效應(yīng)值分別是D=0.46和DLC=0.73(SR異型結(jié)合子)，GEF1的顯性效應(yīng)值分別是D=0.38和DLC=0.69(RS異型結(jié)合子)。 根據(jù)預(yù)測的遺傳模型，EGY1♀×GUA2♂(SS×R)和GUA2♀×EGY-1♂(RR×S)雜交連續(xù)多代的觀察，除第五代和六代對(duì)吡蟲啉的劑量-死亡率曲線實(shí)際觀測值與預(yù)測值卡方檢驗(yàn)無顯著性差異外，其余各代差異極顯著，在很大程度上不支持受單基因控制的抗藥性假說。 兩個(gè)品系的雜交

10、后代EGF1和GEF1對(duì)吡丙醚的抗性顯性度分別為D=-0.27，DLC=0.36和D=0.37，DLC=0.68，正反交的顯性度不同，表明B型煙粉虱對(duì)吡丙醚的抗藥性遺傳可能受一定程度的性別或母性效應(yīng)影響。 通過比較EGY-1♀×GUA2♂和GUA2♀×EGY-1♂雜交后代對(duì)吡丙醚的預(yù)測死亡率和實(shí)際死亡率，除互交的第三代和EGF4的劑量-死亡率曲線偏離外，其余各代完全符合基因分離規(guī)律，卡方檢驗(yàn)差異不顯著，該結(jié)果很大程度上支持了由單

11、基因控制的抗藥性假說。 5.為了檢測新疆農(nóng)作物上煙粉虱的生物型和對(duì)殺蟲劑的抗藥性水平，在2004-2005年中，從一品紅、棉花、葡萄等作物上采集了9個(gè)煙粉虱品系進(jìn)行生物型及抗藥性檢測，結(jié)果如下：。 所有被測試的品系均被確認(rèn)為B型煙粉虱。 XJ1-XJ6品系對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑中的氯氰菊酯和聯(lián)苯菊酯的抗性超過1000倍以上，各品系間沒有顯著性差異。 在2004年及2005年生長季的早期，六個(gè)品系對(duì)吡蟲啉和吡

12、丙醚的抗藥性范圍分別為4-15倍和22-37倍，除XJ3品系，其余各品系較敏感品系差異顯著。 各品系對(duì)阿維菌素的抗性指數(shù)都低于2倍，顯示新疆煙粉虱尚未對(duì)阿巴菌素產(chǎn)生可被察覺的抗藥性。 與2004年和2005年生長季早期采集的樣本比較，采集于2005年生長季晚期的XJ7-XJ9品系對(duì)吡蟲啉的抗性指數(shù)升高，可能與越冬代成蟲自然抗藥性增強(qiáng)有關(guān)。 各品系對(duì)其他兩種氯化煙酰類殺蟲劑噻蟲嗪和啶蟲醚LC50值分別為167.5-