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昆虫学报 2021年第3期64卷 400-408页

作者：陈萍刘欢侯茂林中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193

【目的】稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis是水稻的迁飞性害虫之一,同时也能在玉米上完成世代。本研究旨在探究寄主转换对稻纵卷叶螟寄主种群适合度的影响。【方法】稻纵卷叶螟玉米种群和水稻种群分别取食原寄主和转换寄主,形成取食... 详细信息

【目的】稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis是水稻的迁飞性害虫之一,同时也能在玉米上完成世代。本研究旨在探究寄主转换对稻纵卷叶螟寄主种群适合度的影响。【方法】稻纵卷叶螟玉米种群和水稻种群分别取食原寄主和转换寄主,形成取食玉米的稻纵卷叶螟玉米种群、取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群、取食玉米的稻纵卷叶螟水稻种群和取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群4个处理组合,构建这些处理组合的稻纵卷叶螟寄主种群年龄-龄期两性生命表,测定其适合度和生命表参数。【结果】稻纵卷叶螟幼期发育历期以取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群最长(29.2 d),以取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群最短(24.8 d);适合度指标(蛹重、化蛹率、羽化率、产卵量)、生命表参数(存活率、最大繁殖力、最高繁殖值、幼期寿命期望值)、种群参数(内禀增长率、周限增长率、净增殖率)均在两种群取食玉米时最大,在取食水稻的稻纵卷叶螟玉米种群中最小(除蛹重外),而且取食玉米的稻纵卷叶螟水稻种群又往往优于取食水稻的稻纵卷叶螟水稻种群。【结论】稻纵卷叶螟玉米种群在寄主转换后适合度和种群增长显著下降,而稻纵卷叶螟水稻种群在寄主转换后适合度和种群增长有所上升,表明玉米比水稻更有利于提高稻纵卷叶螟的适合度和种群增长,这一与自然条件下稻纵卷叶螟极少在玉米上发生为害相悖的现象值得深入研究。

关键词：稻纵卷叶螟发育适合度玉米水稻寄主转换年龄-龄期两性生命表

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寄主转换对美国白蛾幼虫生长发育和消化酶活性的影响

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昆虫学报 2022年第3期65卷 312-321页

作者：耿薏舒赵旭东韩阳阳乔恒郝德君南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学林学院南京210037 上海市林业总站上海200072

【目的】明确寄主转换对美国白蛾Hyphantria cunea幼虫生长发育以及体内消化酶活性的影响,探究美国白蛾幼虫在不同寄主植物之间转换后的适应性与生理响应机制。【方法】在实验室条件下,人工饲料饲养美国白蛾一代后,第2代初孵幼虫分别持... 详细信息

【目的】明确寄主转换对美国白蛾Hyphantria cunea幼虫生长发育以及体内消化酶活性的影响,探究美国白蛾幼虫在不同寄主植物之间转换后的适应性与生理响应机制。【方法】在实验室条件下,人工饲料饲养美国白蛾一代后,第2代初孵幼虫分别持续饲喂落羽杉Taxodium distichum与日本晚樱Cerasus serrulata,建立室内美国白蛾落羽杉种群和日本晚樱种群。在两个种群幼虫发育至3龄时,分别取食原寄主和转换寄主植物,形成4个处理组,即持续取食落羽杉的美国白蛾种群(T-T)、持续取食日本晚樱的美国白蛾种群(C-C)、取食落羽杉转至取食日本晚樱的美国白蛾种群(T-C)和取食日本晚樱转至取食落羽杉的美国白蛾种群(C-T),测定其生长发育参数(发育历期、幼虫存活率、幼虫平均体重和蛹重)和5龄幼虫营养效应指标[相对生长率(relative growth rate,RGR)、相对取食量(relative consumption rate,RCR)、食物利用率(efficiency conversion of ingested food,ECI)、食物转化率(efficiency conversion of digested food,ECD)和近似消化率(approximate digestibility,AD)],并利用酶动力学方法检测了寄主转化过程中美国白蛾4龄幼虫中肠消化酶(总蛋白酶、强碱性胰蛋白酶、弱碱性胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶)活性。【结果】在寄主转换处理条件下,不同处理的美国白蛾发育历期、蛹重和幼虫存活率存在显著差异。T-T幼虫历期和蛹期均最短,幼虫存活率最高;C-C幼虫历期和蛹期均最长,幼虫死亡率最高;而转换寄主后,美国白蛾的生长发育指标与早期寄主上的有显著差异。T-C幼虫的相对取食量显著低于其他种群的,食物利用率和食物转化率均显著高于其他种群的。T-C幼虫的近似消化率最低,C-C幼虫的近似消化率最高,而其他2个种群间近似消化率无显著差异。寄主转换处理后,美国白蛾幼虫中肠消化酶呈现不同的活力水平,C-C幼虫中肠胰蛋白酶活性显著高于其他种群的、胰凝乳蛋白酶活性显著高于T-T和T-C种群的,C-C和C-T幼虫中肠淀粉酶活性显著高于其他处理种群,T-C幼虫中肠脂肪酶活性显著低于其他处理种群。【结论】美国白蛾幼虫在不同寄主转换后生长发育及消化酶活性均呈现不同程度的差异。本研究明确了寄主转换后美国白蛾幼虫的表型可塑型和消化生理的响应。结果为深入揭示美国白蛾对寄主植物的适应性及寄主植物介导的种群扩张成灾机制奠定了基础。

关键词：美国白蛾寄主转换生长发育消化酶营养效应

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寄主转换对烟蚜种群特征的影响

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生态学报 1999年第5期19卷 715-719页

作者：杨效文张孝羲谭宏宇南京农业大学植保系南京210095

试验结果表明:除从油菜上转到桃树上不成功外,烟蚜可在烟草、油菜和桃树之间成功转换,且同寄主之间的转换比异寄主之间的转换生殖前期短,产仔量大。烟蚜寄主转换以rm值的大小依次为桃树转油菜>烟草转油菜>油菜转烟草>桃树转烟... 详细信息

试验结果表明:除从油菜上转到桃树上不成功外,烟蚜可在烟草、油菜和桃树之间成功转换,且同寄主之间的转换比异寄主之间的转换生殖前期短,产仔量大。烟蚜寄主转换以rm值的大小依次为桃树转油菜>烟草转油菜>油菜转烟草>桃树转烟草>

关键词：烟蚜寄主转换内禀增长率 Weibull模型

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寄主转换对云斑白条天牛幼虫肠道细菌多样性的影响

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广东农业科学 2022年第4期49卷 64-73页

作者：徐蕾陈乃明杨振德周浩李琼韦善方钦州市林业科学研究所广西钦州535000 广西大学林学院广西南宁530004 广西高校林业科学与工程重点实验室广西南宁530004 巴马瑶族自治县自然资源局核桃产业发展中心广西巴马547500

【目的】研究寄主转换对云斑白条天牛Batocera lineolata幼虫肠道细菌多样性的影响,为从肠道细菌的角度解析云斑白条天牛的寄主适应性以及开发利用微生物等方面提供理论依据。【方法】以核桃作为原寄主,桉树作为转换寄主饲养云斑白条天... 详细信息

【目的】研究寄主转换对云斑白条天牛Batocera lineolata幼虫肠道细菌多样性的影响,为从肠道细菌的角度解析云斑白条天牛的寄主适应性以及开发利用微生物等方面提供理论依据。【方法】以核桃作为原寄主,桉树作为转换寄主饲养云斑白条天牛幼虫,采用传统微生物分离培养、16Sr RNA基因测序以及高通量测序的方法对转换寄主云斑白条天牛幼虫肠道细菌多样性进行研究。【结果】通过传统微生物培养共获得19株可培养细菌,从核桃饲养的云斑白条天牛幼虫肠道中分离出10株细菌,转换寄主后,从云斑白条天牛幼虫肠道中分离出9株细菌;两种寄主饲养处理均分离出6个属的可培养细菌,其中有5个属为共有菌属。高通量测序结果表明,寄主转换前后的云斑白条天牛幼虫肠道细菌多样性无显著差异。云斑白条天牛幼虫肠道样本中细菌分别属于20个门32个纲55个目90个科170个属,其中两种处理云斑白条天牛幼虫肠道优势菌均属于变形菌门(Proteobacteria)γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)肠杆菌目(Enterobacteriales)肠杆菌科(Enterobacteriaceae)肠杆菌科下未确定属(Uncultured bacterium f Enterobacteriaceae)【结论】两种处理云斑白条天牛幼虫肠道细菌种类组成相似,肠道细菌群落整体多样性比较丰富且菌群较为稳定,短期内改变寄主很难使其肠道细菌多样性发生改变。

关键词：云斑白条天牛寄主转换可培养细菌高通量测序优势菌肠道细菌多样性

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寄主转换对B型烟粉虱生长发育和繁殖的影响

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昆虫知识 2006年第4期43卷 524-526页

作者：周福才任顺祥杜予州王勇扬州大学农学院扬州225009 华南农业大学植物保护学院广州510642

在实验室恒温条件下,对B型烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)寄主转换后的生长发育和繁殖进行初步研究。结果表明:B型烟粉虱从番茄转移到国抗22棉花上后,第1代转寄主烟粉虱的发育历期比第2代长19.2%,存活率低16.4%,第2代和第3代之间没有... 详细信息

在实验室恒温条件下,对B型烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)寄主转换后的生长发育和繁殖进行初步研究。结果表明:B型烟粉虱从番茄转移到国抗22棉花上后,第1代转寄主烟粉虱的发育历期比第2代长19.2%,存活率低16.4%,第2代和第3代之间没有明显差异。受体寄主对B型烟粉虱发育速率的恢复有一定的影响。

关键词：烟粉虱寄主转换发育繁殖

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B型烟粉虱对寄主转换的适应性

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生态学报 2011年第21期31卷 6505-6512页

作者：周福才李传明顾爱祥王萍任佳扬州大学园艺与植物保护学院扬州225009 江苏里下河地区农业科学研究所扬州225007

将B型烟粉虱分别从嗜性较强的番茄上转移到嗜性相对较弱的国抗22棉花、泗棉3号棉花和辣椒上,以及从嗜性较弱的辣椒上转移到嗜性相对较强的番茄、国抗22棉花和泗棉3号棉花上,观察寄主转移后的F1代、F2代、F3代烟粉虱产卵效应和寄主适应... 详细信息

将B型烟粉虱分别从嗜性较强的番茄上转移到嗜性相对较弱的国抗22棉花、泗棉3号棉花和辣椒上,以及从嗜性较弱的辣椒上转移到嗜性相对较强的番茄、国抗22棉花和泗棉3号棉花上,观察寄主转移后的F1代、F2代、F3代烟粉虱产卵效应和寄主适应度的变化;将F4代烟粉虱再转移到原寄主,观察烟粉虱产卵效应和寄主适应度的恢复情况。结果表明,烟粉虱在不同嗜性寄主上的产卵效应存在明显的差异。在不同嗜性的寄主之间转移,烟粉虱的寄主适应度变化趋势不同,从嗜性较强的寄主转移到嗜好性相对较弱的寄主上,烟粉虱的寄主适应度迅速下降;从嗜性较弱的寄主向嗜性较强的寄主转移后,烟粉虱的适应度则会迅速提高。烟粉虱对新寄主的适应速度与其对原寄主和新寄主之间的嗜性差异程度有关,但一般经过1—2个世代后,产卵效应会逐渐恢复到烟粉虱在该寄主上的正常水平。从过渡寄主转移到原寄主,烟粉虱的寄主适应度变化符合一般的寄主转移规律,但嗜性相对较强的过渡寄主可以刺激烟粉虱提高寄主适应性。

关键词： B型烟粉虱寄主寄主转换寄主适应性

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寄主转换和蛔甙介导的竞争替代在松材线虫侵染过程中的作用

寄主转换和蛔甙介导的竞争替代在松材线虫侵染过程中的作用

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作者：孟洁中国科学院大学

学位级别：博士

随着全球经济的飞速发展，生物入侵已经成为与一个国家的政治利益、经济发展和生态安全息息相关的全球性问题。为了能够有效地防控外来有害生物，了解入侵生物及其入侵机制成为了我们的首要之务。当入侵种从原产地进入一个新的环境时，... 详细信息

随着全球经济的飞速发展，生物入侵已经成为与一个国家的政治利益、经济发展和生态安全息息相关的全球性问题。为了能够有效地防控外来有害生物，了解入侵生物及其入侵机制成为了我们的首要之务。当入侵种从原产地进入一个新的环境时，会面临各种各样的挑战。为了适应新的生态环境，外来物种必须发挥自身的优势，与入侵地的生物与非生物环境相互作用，建立新的种间关系，从而成功入侵。　　松材线虫是松树萎蔫病的病原，也是全球重要的检疫性害虫，给世界上许多国家的森林生态系统都带来了巨大的灾难。作为一种植物寄生线虫，松材线虫的成功入侵与其寄主及寄主微环境密切相关，是一个复杂的多物种互作结果。松材线虫进入新的入侵地后，首先要克服寄主抗性，适应入侵地各种不同的寄主类型;其次要与生活在同种寄主中的近缘种拟松材线虫竞争关键资源;此外，还要与寄主微环境中的其他生物互作。在克服多重障碍后，松材线虫才能够在入侵地成功侵染并定殖，实现入侵。虽然现有的研究已经对这种复杂的互作体系做出了一定的解释，但是仍然存在一些尚待解决和完善的科学问题:转换寄主对松材线虫的繁殖力有什么样的影响？松材线虫与拟松材线虫竞争关键资源时的竞争替代现象背后的化学生态学机制是什么？　　本论文以松材线虫为研究对象，重点研究了松材线虫繁殖能力对转换寄主产生的选择压力的表型可塑性，以及松材线虫与拟松材线虫竞争替代的化学生态机制。主要研究结果如下:　　1.松材线虫在入侵过程中与寄主的关系密不可分。我国疆域辽阔，松树种类繁多，松材线虫在我国被动向北、向西扩张时，会经历不同的寄主松树。我们利用黑松、马尾松和华山松简单模拟了寄主转换过程，比较在不同寄主模式下松材线虫繁殖力的变化，以及中美松材线虫繁殖力的差异。研究发现，与美国松材线虫(BxUS)相比，中国松材线虫(BxCN)对寄主转换的适应能力更强，15-20代后，其繁殖力就有了明显的提升，经历多种寄主的BxCN种群的繁殖力显著高于未经历寄主及只经历一种寄主的线虫种群。而对于BxUS来说，这种变化则更加缓慢，且只经历一种寄主的线虫种群，其繁殖力显著提升的现象很短暂，在第三次接种后，其繁殖力就都恢复到未经历寄主时的水平。这些研究均表明，寄主的变化在松材线虫入侵的过程中扮演了重要的角色。由转换寄主驱动的松材线虫繁殖力的表型可塑性是松材线虫成功入侵的重要策略之一。　　2.在松材线虫入侵的过程中，能够与本地拟松材线虫发生竞争替代。松材线虫和拟松材线虫是同域近缘种，二者都能够分泌和感受线虫信息素——蛔甙(ascarosides)。为了研究松材线虫和拟松材线虫竞争替代的化学生态学机制，我们比较了两种线虫ascarosides的组成，测试了二者对ascarosides粗提物和人工合成样品的响应。研究发现，两种线虫产生的ascarosides在种类上没有明显的差异，asc-C5（ascr#9）为最主要的成分。与拟松材线虫相比，松材线虫在竞争条件下具有更快的生长速率。且低浓度的ascarosides[粗提物，asc-C5，asc-C6（ascr#12），asc-C5和asc-C6的混合物]能够促进松材线虫的繁殖和雌性体长的生长，但是对于拟松材线虫没有明显的影响。相反，拟松材线虫ascarosides粗提物和人工合成样品（asc-C5，asc-C6，asc-C5和asc-C6的混合物）甚至会抑制拟松材线虫体长的生长。此外，综合基因组、转录组和qPCR定量实验结果，我们发现与GPCR相关的基因家族在拟松材线虫中显著收缩，与对化学刺激的感觉知觉相关的基因家族在松材线虫中显著扩张;且松材线虫的GPCR基因数量和平均表达量均高于拟松材线虫;对7个GPCR基因的qPCR定量结果也显示，在信息素asc-C5的处理下，这些基因在松材线虫和拟松材线虫中表达量的变化趋势不同。以上研究表明，拟松材线虫作为竞争中弱势的一方，通过产生信息素ascarosides，以一种自我毁灭的方式，促进了两种线虫的竞争替代。其中，基因家族的收缩/扩张和GPCR基因的表达调节，提高了松材线虫对ascarosides的敏感性，同时减弱了拟松材线虫的化感功能，可能是ascarosides介导竞争替代的内在驱动力。而这种化学通讯介导的竞争替代则是松材线虫能够成功入侵的又一重要机制。　　综上，松材线虫能够通过与入侵地寄主和同域近缘种等多物种的相互作用，促进其在入侵地的成功入侵。本文通过对入侵种与入侵环境中多物种互作的研究，在揭示外来种成功入侵机制的同时，也为生物入侵的防控提供新的思路。

关键词：松树萎蔫病松材线虫繁殖能力寄主转换竞争替代化学生态机制

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寄主转换对南亚果实蝇不同虫态主要酶活性的影响

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南方农业学报 2024年第5期55卷 1375-1383页

作者：翟雨桐张彬于永浩曾宪儒龙秀珍韦德卫何瞻高旭渊周忠实青岛农业大学植物医学学院山东青岛266109 中国农业科学院植物保护研究所北京100081 广西农业科学院植物保护研究所/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广西作物病虫害生物学重点实验室广西南宁530007

【目的】探索取食罗汉果[Siraitia grosvenorii(Swingle)***]的南亚果实蝇[Bactrocera tau(Walker)]在寄主转换后不同虫态体内主要酶活性的变化,以期从生理生化角度解析南亚果实蝇的寄主适应机制,为南亚果实蝇的有效防控提供理论依据。... 详细信息

【目的】探索取食罗汉果[Siraitia grosvenorii(Swingle)***]的南亚果实蝇[Bactrocera tau(Walker)]在寄主转换后不同虫态体内主要酶活性的变化,以期从生理生化角度解析南亚果实蝇的寄主适应机制,为南亚果实蝇的有效防控提供理论依据。【方法】以采集自罗汉果果园并在室内连续用罗汉果饲养2年的南亚果实蝇种群为试验材料,分别用南瓜、丝瓜、黄瓜和罗汉果4种寄主转接室内饲养的南亚果实蝇,对取食不同寄主后的南亚果实蝇5日龄幼虫、2日龄蛹和7日龄成虫体内抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]、解毒酶[谷胱甘肽转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)]、消化酶[胃蛋白酶、α-淀粉酶和脂肪酶(LPS)]和水解酶[海藻糖酶(THL)]活性进行测定。【结果】取食不同寄主的南亚果实蝇体内SOD活性均在成虫期显著高于其他虫态(P<0.05,下同);取食罗汉果的幼虫期和成虫期南亚果实蝇CAT活性显著高于取食其他寄主处理,且取食不同寄主的南亚果实蝇CAT活性在成虫期低于(除取食南瓜的成虫期南亚果实蝇CAT活性稍高于蛹期外)或显著低于其他虫态。各虫态取食罗汉果的南亚果实蝇GST活性均高于或显著高于同龄期取食其他寄主处理,取食不同寄主的南亚果实蝇GST活性均在成虫期显著低于其他虫态;取食罗汉果的幼虫期和蛹期南亚果实蝇CarE活性高于或显著高于取食其他寄主处理。同一虫态,取食罗汉果的南亚果实蝇α-淀粉酶活性均高于或显著高于取食其他寄主处理;取食南瓜的幼虫期南亚果实蝇LPS活性高于其他寄主和虫态;成虫期取食不同寄主的南亚果实蝇THL活性差异显著,其中取食南瓜的南亚果实蝇THL活性显著高于取食其他寄主处理,取食罗汉果的南亚果实蝇THL活性则显著低于取食其他寄主处理。【结论】南亚果实蝇对罗汉果的适应性更高,与南瓜、丝瓜和黄瓜相比,罗汉果更适合南亚果实蝇生长发育。

关键词：南亚果实蝇罗汉果寄主转换优势寄主酶活性

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寄主转换对豌豆蚜生命周期、取食行为和唾液腺基因表达的影响

寄主转换对豌豆蚜生命周期、取食行为和唾液腺基因表达的影响

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作者：卢虹山东农业大学

学位级别：博士

昆虫种群为了适应环境的变化和自然选择的压力,会取食不同种类的寄主植物,因此常常形成不同的寄主专化型。在刺吸式口器昆虫中寄主专化性是一个普遍的现象,尤其是在蚜虫中最为典型。豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum Harris)(半翅目:蚜科),... 详细信息

昆虫种群为了适应环境的变化和自然选择的压力,会取食不同种类的寄主植物,因此常常形成不同的寄主专化型。在刺吸式口器昆虫中寄主专化性是一个普遍的现象,尤其是在蚜虫中最为典型。豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum Harris)(半翅目:蚜科),是一种多食性的具有刺吸式口器的害虫,其寄主植物十分广泛,可以取食多种豆科植物如豌豆、蚕豆、苜蓿等,对农业造成重大损失。迄今为止,依据遗传差异的检测,豌豆蚜至少已经形成11种遗传分化明显的寄主专化型。蚜虫利用口针取食寄主植物韧皮部汁液的同时,其唾液腺会主动分泌唾液进筛管。唾液腺作为豌豆蚜取食寄主植物的主要器官,对蚜虫适应寄主植物有极其重要的作用。然而,唾液腺表达基因在豌豆蚜寄主转换过程中所起的作用至今不为而知,因此,探索蚜虫在不同寄主植物上适合度、取食行为和唾液腺表达基因之间的关系对理解蚜虫如何适应寄主植物是至关重要的。本研究利用长期生活在蚕豆上的豌豆蚜实验种群,通过瞬时转换或长期驯化至其他三种豆科植物(蒺藜苜蓿、苕草、紫花苜蓿)上,系统比较豌豆蚜在这四种不同喜好程度的寄主植物上的生命周期、取食行为以及对应条件下唾液腺基因的表达和响应,揭示豌豆蚜适应不同寄主植物的分子机理。主要研究结果如下:1.经过6个月驯化,发现豌豆蚜在苕草和蒺藜苜蓿上均能驯化成功,而在紫花苜蓿上不能驯化成功。当豌豆蚜适应不同寄主植物后,其个体大小差异显著。以成蚜为例,蚕豆种群个体最大,其次是蒺藜苜蓿驯化种群,个体最小的是苕草驯化种群。2.从瞬时转换生命表数据中可以看出,当瞬时转换至这三种新寄主植物时,净生殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)都会明显下降,尤其是豌豆蚜在紫花苜蓿上有最低的净生殖率、内禀增长率和周限增长率;而平均世代周期(T)、若蚜期和成蚜期的时间都会明显变长。豌豆蚜蚕豆克隆瞬时转换至紫花苜蓿时,若蚜期有很高的死亡率,高达30%。从长期驯化生命表数据中分析得出,豌豆蚜蚕豆种群有最高的适合度,表现为最高的净生殖率,内禀增长率和周限增长率,最短的平均世代周期,其次是蒺藜苜蓿驯化种群,最差是苕草驯化种群。豌豆蚜蚕豆种群寿命最短(24 d),而苕草驯化种群的寿命(41 d)是蚕豆种群寿命的1.7倍,尤其成蚜期寿命之间差异(1.9倍)最明显。根据生命表数据和豌豆蚜个体差异两方面的结果,均能发现豌豆蚜在不同寄主植物上的适合度从高到低分别是蚕豆、蒺藜苜蓿、苕草和紫花苜蓿。3.利用刺探电位图谱(EPG)技术揭示豌豆蚜蚕豆种群瞬时转换或长期驯化至其他三种寄主植物上的取食行为。当豌豆蚜蚕豆种群瞬时转换至其他三种寄主植物上时,被动取食韧皮部汁液(E2波)所需时间明显下降,非刺探波(np波)的时间会明显增加。另外,当豌豆蚜瞬时转换至苕草寄主植物上时,它需要更多的时间在刺探植物细胞寻找韧皮部汁液上(C波);当豌豆蚜瞬时转换至这两种苜蓿植物上时,口针遇到机械障碍(F波)的时间占很高的比例。经过6个月的驯化,豌豆蚜蒺藜苜蓿和苕草驯化种群的取食行为会有所改善,分泌水状唾液(E1波)和被动取食韧皮部汁液(E2波)的时间增加,同时非刺探波(np波)的时间明显下降。当豌豆蚜在蒺藜苜蓿上稳定存活后,机械障碍波(F波)的比例明显降低。令人吃惊的结果是与瞬时转换至苕草上相比,豌豆蚜在苕草上稳定存活后会花费更多的时间去吸取木质部的水分(G波)。4.不同寄主植物叶片的的显微结构明显不同。豌豆蚜在不同寄主植物上取食行为的差异可能与寄主植物叶片显微结构相关。蚕豆叶片细胞最大,排列疏松;苕草叶片细胞最小,排列最疏松;两种苜蓿叶片细胞排列紧密,尤其是紫花苜蓿的栅栏组织细胞排列最为紧密。5.利用豌豆蚜唾液腺转录组基因表达来揭示豌豆蚜在不同寄主植物上适应性不同的分子机理。以蚕豆种群豌豆蚜唾液腺转录组为对照,比较蚕豆种群瞬时转换至蒺藜苜蓿、紫花苜蓿和苕草5 h后与蚕豆种群唾液腺转录组的差异,分别有411,438和90个基因表达量发生显著变化,其中共同变化的差异基因只有8个,都是共同下调的差异基因,其中包括5个热激蛋白。当蚕豆种群瞬时转换至两种苜蓿植物上时,差异基因的数目相近,基因变化程度相似,并且要比蚕豆种群瞬时转换至苕草上的基因变化程度大得多。经过6个月驯化后,比较蒺藜苜蓿和苕草驯化种群与蚕豆种群唾液腺转录组的差异,分别有156和188个基因表达量发生显著变化。在两个驯化种群中共同变化的差异基因一共72个,其中50个差异基因共同上调和22个差异基因共同下调。不论瞬时转换或长期驯化阶段,均发现豌豆蚜特异差异基因的数目与寄主植物上豌豆蚜的适应性高低成反比。然而,在同种寄主植物上,瞬时转换和驯化时期豌豆蚜唾液腺共同变化的差异基因非常少,大部分(80%以上)差异基因都只存在于瞬时转换状态或者驯化状态下。6.从定量验证过的差异基因中挑选出基因ACYPI27

关键词：豌豆蚜生命周期取食行为唾液腺基因表达寄主转换适应性

来源：评论

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寄主转换对四种叶螨的适合度影响

寄主转换对四种叶螨的适合度影响

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作者：郭燕飞南京农业大学

学位级别：硕士

叶螨是一种体型微小的植食性害螨,属于节肢动物门(Arthropoda)、蛛形纲(Arachnida)、叶螨属(Tetranychus)。我国常见的害螨有二斑叶螨Tetranychus urticae Koch、截形叶螨*** Ehara、红叶螨*** Ehara&Gotoh、神泽叶螨*** Kishida、... 详细信息

叶螨是一种体型微小的植食性害螨,属于节肢动物门(Arthropoda)、蛛形纲(Arachnida)、叶螨属(Tetranychus)。我国常见的害螨有二斑叶螨Tetranychus urticae Koch、截形叶螨*** Ehara、红叶螨*** Ehara&Gotoh、神泽叶螨*** Kishida、皮氏叶螨*** McGregor等,主要危害农作物、果蔬和温室花卉植物,在农业生产上造成了巨大的经济损失。近年来,随着全球变化、不合理的作物布局以及过度使用农药等因素,导致叶螨物种的组成发生了一些变化。一般认为,二斑叶螨在我国农业上危害最为严重。但是,最近有研究表明,截形叶螨、红叶螨,神泽叶螨等已经从次要害虫上升为主要害虫,其危害潜力几乎与二斑叶螨相当。本实验室通过近10年的采样调查结果,发现截形叶螨已成为我国北方大部分地区的优势种,神泽叶螨在南方蔬菜上危害逐渐加重。此外我们发现,不同叶螨的寄主范围明显不同,发生较重的叶螨,例如截形叶螨和神泽叶螨寄主种类多,而发生量较小的叶螨其寄主数量明显较少。在自然的生态环境中,植食性叶螨的扩散和种群繁衍需要应对和利用不同的寄主植物,我们推测叶螨快速适应新寄主的能力可能与其田间发生有一定的帮助。明确不同叶螨在常见寄主适应能力上的差异及其寄主适应性的分子机制,对了解叶螨与寄主植物互作关系及田间作物的合理布局等有重要的价值。本文以两种优势害螨(截形叶螨和神泽叶螨)以及两种危害较弱的叶螨(皮氏叶螨和卢氏叶螨)为供试虫源,选用了四种常见寄主植物:菜豆、黄瓜、玉米和番茄,通过寄主转换实验比较四种叶螨转移到新寄主(0代和5代)的适合度变化。我们发现截形叶螨对不同寄主上的耐受能力(转移新寄主上0代)均相对较好,而且能够快速(5代)地适应新的寄主。主要研究结果如下:(1)转换寄主之前,四种叶螨在菜豆上的产卵量和存活率差异不大,均能很好的适应菜豆。其中截形叶螨和神泽叶螨的产卵量(6.316/day/female,6.325/day/female)略大于皮氏叶螨和卢氏叶螨(5.610/day/female,5.578/day/female);四种叶螨的存活率无显著差异。(2)转换寄主之后(0代),四种叶螨的适合度指标(产卵量和存活率)均有不同程度的下降。截形叶螨产卵量在玉米、黄瓜和番茄上分别下降了 43.90%,8.78%,90.11%。神泽叶螨分别下降了 68.8%,4.73%,94.6%。卢氏叶螨和皮氏叶螨在黄瓜上的下降较低,但在玉米和番茄上适合度急剧降低。总体上看,截形叶螨转移寄主后的耐受力最高。不同的寄主对叶螨的影响差异很大。黄瓜是新寄主中的最佳寄主,四种叶螨在黄瓜上的产卵量和存活率均为最高。番茄对四种叶螨的影响均较大,四种叶螨产卵量和存活率均有显著性下降。截形叶螨在玉米上的产卵量和存活率均显著高于其他三种叶螨,能更好地适应玉米。(3)通过长期寄主转移(5代)实验,我们发现四种叶螨均能够较好的在黄瓜上存活并能够维持种群。截形叶螨只需转移一次(>500头)就能够在新的寄主上(黄瓜,玉米和番茄)保持繁殖并维持种群。神泽叶螨转移到番茄和玉米上后,虽然能够保留一定的种群,但是无法维持到下一代,可能是由于若螨存活率低造成的;皮氏叶螨和卢氏叶螨在番茄和玉米上死亡率非常高,并存在大量逃逸。总体看,截形叶螨能够快速的适应更多的寄主。(4)截形叶螨从原寄主菜豆品系转换到新寄主黄瓜和玉米上培养多代(5代)后的适合度评估发现,长期的单一寄主饲养能够显著增加叶螨在该寄主上的适合度,产卵量和存活率与0代转移品系相比有了明显的增加。其中截形叶螨从菜豆转移到黄瓜5代后,产卵量不仅明显大于0代品系,而且略大于其源种群在菜豆上的产卵量。此外,截形叶螨转移到玉米上5代后,产卵量(4.2±0.1525)相较于0代产卵量上升了 10.69%,存活率增加了 27.23%。综上所述,不同叶螨在新寄主转换过程中,对新寄主的适应能力存在显著差异。其中截形叶螨对寄主转换有较高的耐受力,并能够较快的适应新寄主。我们推测截形叶螨快速适应寄主的能力可能与其田间大量发生有关,深入了解其对寄主适应能力的机制可为今后田间种群发生的预测预报和有效治理提供科学依据。

关键词：截形叶螨神泽叶螨皮氏叶螨卢氏叶螨寄主转换适应性

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