煙蚜繭蜂-煙蚜-PVY互作關(guān)系研究.pdf

1、自然界中，蟲害與病害往往同時發(fā)生。病毒可通過以植物為媒介間接調(diào)控植食性昆蟲的行為、生長發(fā)育以及種群動態(tài)等。此外，病毒還能影響昆蟲與其天敵的互作關(guān)系。因此，明確由植物介導(dǎo)的病毒-媒介昆蟲-天敵三級互作關(guān)系是利用天敵防控害蟲和病毒病可持續(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，廣泛分布于我國各煙區(qū)。一直以來，對煙蚜的防治主要依賴于化學(xué)防治，但長期施用大量農(nóng)藥，不僅使煙蚜抗藥性增強，而且還能引

2、起環(huán)境污染，給人類健康帶來威脅。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PVY的傳播方式為非持久式。鑒于此，當(dāng)前對煙草馬鈴薯 Y病毒病的防控主要是通過減少田間煙蚜種群數(shù)量和限制有翅蚜遷飛范圍來進行。利用化學(xué)殺蟲劑防治煙蚜雖能間接縮小PVY的傳播范圍，但煙蚜對其極易產(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，對煙蚜的控制力極強。由于蚜蟲在刺探取食過程中所傳播的病毒病對寄主植物所造成的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過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靶標(biāo)害蟲起到一定的防控，同時也希望通過對害蟲的控制進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對煙蚜的控制進而降低對 PVY的擴散涉及較少。要綜合評價煙蚜繭蜂對煙蚜

4、及PVY防控的持續(xù)性，除了對防治效果等方面展開研究外，還應(yīng)考慮到PVY侵染煙株后對煙蚜及煙蚜繭蜂的影響，明確病毒是否可通過煙蚜為介體進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，通過探究田間煙蚜繭蜂對煙蚜及 PVY的控制效應(yīng)，進一步驗證了煙蚜繭蜂對煙蚜及P

5、VY的防控作用。此外，還研究了PVY侵染煙株對煙蚜刺探取食特性、生物適合度和煙蚜繭蜂適應(yīng)性的影響，明確了PVY侵染煙株可通過影響煙蚜的取食行為和生命表參數(shù)間接對煙蚜繭蜂的適應(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間（np波）和刺探次數(shù)均顯著減少。第1次刺探持續(xù)時間PVY侵染煙株為62.02 min，顯著長于對照煙株的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)時間（E1波）均顯著少于對照煙株；而被動吸食汁液（E2波）時間則顯著長于對照煙株。由此可知，PVY侵染煙株后更利于煙蚜對寄主的刺探取食。⑵以被煙蚜繭蜂寄生時

7、間分別為3、4、5d的煙蚜為研究對象，未被寄生的煙蚜為對照，利用EPG技術(shù)探究了煙蚜繭蜂在不同寄生天數(shù)對煙蚜取食行為的影響。結(jié)果表明，煙蚜被寄生后，其取食過程中的部分EPG參數(shù)與對照組存在差異。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，寄生4d時顯著高于對照，而寄生5d時低于對照。此外，第1次刺探持續(xù)時間寄生煙蚜均顯著短于對照煙蚜。木質(zhì)部參數(shù)顯示，寄生5d時煙蚜在木質(zhì)部取食時間（G波）顯著延長，說明煙蚜被寄生

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）所占時間的比例均明顯增加；被動吸食汁液時間（E2波）隨寄生天數(shù)的延長而逐漸縮短，但只有當(dāng)寄生時間為5d時，差異才達顯著水平。⑶以被煙蚜繭蜂寄生5 d的煙蚜為研究對象，利用EPG技術(shù)分別測定了寄生煙蚜在PVY侵染煙株與對照煙株上刺探取食的24個EPG指標(biāo)，其中16個指標(biāo)反映的是口針到達韌皮部前的刺探行為，8個指標(biāo)反映了口針在韌皮部內(nèi)的刺探行為

9、。從非刺探波np指標(biāo)來看，寄生煙蚜在PVY侵染煙株上np波的總持續(xù)時間略短于對照。另外，刺探過程中，煙蚜口針遇到機械阻力的次數(shù)（F波）和總持續(xù)時間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間顯著縮短（E1波）；而被動吸食汁液（E2波）時間顯著延長。但與非持久性病毒傳播有關(guān)的 pd波參數(shù) PVY煙株與對照煙株間均無差異。盆栽傳毒結(jié)果顯示，煙蚜被寄生5 d時對PVY的傳毒率為22.67%，低于未寄生煙蚜的28.33

10、%，但二者無顯著差異。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 PVY的傳毒率未顯著降低。研究結(jié)果進一步驗證了煙蚜對 PVY的傳播主要與 pd波有關(guān)，此外，煙蚜繭蜂不能通過抑制煙蚜刺探取食的方式來降低對 PVY的傳播。⑷為明確PVY侵染煙株后是否可通過對煙蚜取食行為或生命表參數(shù)等的影響從而間接對煙蚜繭蜂產(chǎn)生影響，研究以PVY侵染煙株繁殖的煙蚜為研究對象，健康煙株繁殖的煙蚜為對照，分別測定了煙蚜繭蜂對兩種煙株所

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PVY侵染煙株上煙蚜的寄生率為33.67%，顯著低于對照煙蚜的64.67%。感病煙株上煙蚜繭蜂成蜂平均存活時間為1.48 d，短于對照組成蜂的2.25 d。另外，PVY侵染煙株上煙蚜繭蜂成蜂個體也小于對照煙株。⑸測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）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（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時顯著低于對照組。ACP活性在12、24 h時均顯著升高。AKP活性在4、24、48 h時略低于對照組，而8、12 h時略高于對照組，但差異未達顯著水平。CAT活性在12、24 h時明顯高于對照組。POD活性在4、8、48 h時略下降，但24 h顯著升高。T-SOD活性與對照組相比無顯著性變化。綜上可知，煙蚜繭蜂寄生后對煙蚜體內(nèi)AchE活性有抑制作用

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