菠蘿潔粉蚧的分子鑒定、遺傳結(jié)構(gòu)及其控制基礎(chǔ)研究.pdf

1、粉蚧類昆蟲隸屬于半翅目Hemiptera粉蚧科Pseudococcidae，可以為害多種作物、森林樹種和觀賞植物，是一類重要的經(jīng)濟(jì)害蟲。菠蘿潔粉蚧Dysmicoccusbrevipes(Cockerell)、新菠蘿灰粉蚧DysmicoccusneobrevipesBeardsley均隸屬于半翅目粉蚧科潔粉蚧屬Dysmicoccus，是菠蘿的主要害蟲。菠蘿潔粉蚧、新菠蘿灰粉蚧不僅可以刺吸菠蘿汁液，使菠蘿植株長勢衰弱，果實(shí)發(fā)育不良，分泌的蜜

2、露容易引起煤煙病，同時還是菠蘿重要病害凋萎病病毒(PMWaV)的主要傳播媒介昆蟲。
　　 目前，由于受到粉蚧分類、鑒定及飼養(yǎng)技術(shù)的限制，關(guān)于我國南方粉蚧系統(tǒng)發(fā)育及生物學(xué)方面的研究較少，而關(guān)于菠蘿潔粉蚧生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及種群遺傳與進(jìn)化的研究更是鮮有報道。研究南方常見粉蚧的核糖體及線粒體基因序列是南方粉蚧分子鑒定的基礎(chǔ)。研究菠蘿潔粉蚧D.brevipes、新菠蘿灰粉蚧D.neobrevipes遺傳分化、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及控制技術(shù)，不僅可

3、以為我國南方粉蚧的研究提供參考，更是菠蘿重要病害-菠蘿凋萎病有效控制的前提。
　　 本學(xué)位論文圍繞菠蘿粉蚧的遺傳結(jié)構(gòu)及綜合防治技術(shù)這一主題，明確了菠蘿潔粉蚧D.brevipes、新菠蘿灰粉蚧D.neobrevipes在我國的分布和危害；對包括菠蘿潔粉蚧、新菠蘿灰粉蚧在內(nèi)的我國12種粉蚧的分子鑒定進(jìn)行了初步研究；并在我國菠蘿潔粉蚧不同地理種群的遺傳結(jié)構(gòu)及其與夏威夷、巴西、菲律賓、泰國菠蘿潔粉蚧親緣關(guān)系分析及生物學(xué)、生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)

4、上，對我國菠蘿潔粉蚧的起源和綜合防治技術(shù)進(jìn)行了探討。主要內(nèi)容如下：
　　 1.我國熱區(qū)常見粉蚧調(diào)查的及分子鑒定
　　 采用形態(tài)學(xué)和核糖體18S、28S及線粒體COI基因片段序列比對相結(jié)合的方法對我國熱區(qū)采集的粉蚧進(jìn)行鑒定，初步明確了菠蘿潔粉蚧、新菠蘿灰粉蚧在我國的分布和危害。菠蘿潔粉蚧在我國海南、廣東、廣西、云南和福建5省區(qū)均有分布，主要為害菠蘿根部、葉片和果實(shí)。新菠蘿灰粉蚧目前主要分布在海南和廣東，主要為害劍麻葉片的基

5、部，在海南樂東發(fā)現(xiàn)可為害菠蘿的葉片和果實(shí)，但一般不為害根部；此外，還在粉蕉上發(fā)現(xiàn)新菠蘿灰粉蚧的為害。
　　 對菠蘿潔粉蚧、新菠蘿灰粉蚧等9種粉蚧(14個種群)核糖體基因18S、28S進(jìn)行測序，結(jié)合GenBank中同源序列，對不同粉蚧的18S、28S序列進(jìn)行了多重排比和聚類分析。序列分析結(jié)果表明，18S、28S適合于粉蚧種級的分子鑒定，榕樹粉蚧PseudococcusbaliteusLit兩個種群核糖體基因18S、28S序列遺傳距

6、離約0.014，該蚧蟲可能是至少含有兩個隱存譜系或姊妹種的復(fù)合種。臀紋粉蚧屬Planococcus的3種粉蚧柑橘臀紋粉蚧Planococcuscirri(Risso)、大洋臀紋粉蚧Planococcusminor(Maskell)、無花果臀紋粉蚧Planococcusficus(Signoret)的核糖體基因18S、28S序列具有高度相似性，但線粒體COⅠ基因序列有33個變異位點(diǎn)，可作為3個近緣種分子鑒定的依據(jù)。
　　 2.我國

7、菠蘿潔粉蚧遺傳分化和原產(chǎn)地分析
　　 對我國菠蘿產(chǎn)區(qū)10個縣市14份菠蘿潔粉蚧標(biāo)本及夏威夷1份菠蘿潔粉蚧標(biāo)本的核糖體ITS2、線粒體COⅠ、Cytb基因部分片段序列進(jìn)行了測序，結(jié)合巴西、泰國、菲律賓的菠蘿潔粉蚧標(biāo)Genebank中同源序列對我國菠蘿潔粉蚧遺傳結(jié)構(gòu)及原產(chǎn)地進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，菠蘿潔粉蚧D.brevipes以孤雌生殖為主，其遺傳變異較小。我國菠蘿潔粉蚧D.brevipes不同地理種群可以分為3個不同的枝系，即：以曲

8、界(Qujie)為代表的大陸枝系、以海南瓊海(Qionghai)為代表的瓊海枝系和以海南萬寧(Wanning)為代表的萬寧枝系。夏威夷種群與巴西、泰國種群可能擁有最近的親緣關(guān)系，其次是夏威夷種群與菲律賓種群，然后是夏威夷種群與我國大陸種群和海南瓊海種群，而我國海南萬寧種群與其它各種群均具有較遠(yuǎn)的親緣關(guān)系，我國海南萬寧種群可能是菠蘿潔粉蚧的一個隱存譜系。
　　 我國菠蘿潔粉蚧各單倍型的分布揭示了我國菠蘿潔粉蚧的擴(kuò)散路徑，我國大陸菠

9、蘿潔粉蚧、海南瓊海菠蘿潔粉蚧很可能來自菲律賓，這與19世紀(jì)末期20世紀(jì)初我國從南洋大量引進(jìn)菠蘿種苗的史實(shí)相符；我國菠蘿潔粉蚧海南萬寧譜系可能來源于夏威夷、巴西、泰國、菲律賓之外的某個區(qū)域，亦或者我國菠蘿潔粉蚧海南萬寧譜系早在上世紀(jì)初從南洋大量引進(jìn)菠蘿種植品種前就已經(jīng)在我國海南萬寧地區(qū)定殖。我國菠蘿潔粉蚧單倍型的分布揭示了我國菠蘿潔粉蚧的擴(kuò)散路徑，其擴(kuò)散路徑與菠蘿種苗調(diào)運(yùn)路徑一致。
　　 3.菠蘿潔粉蚧飼養(yǎng)技術(shù)及生物學(xué)生態(tài)學(xué)研究<

10、br>　　 采用南瓜和蛭石相結(jié)合的方法，成功建立了菠蘿潔粉蚧實(shí)驗(yàn)種群。飼養(yǎng)1個月后菠蘿潔粉蚧增長系數(shù)達(dá)20倍以上。菠蘿潔粉蚧在我國以孤雌生殖為主，鮮見雄蟲；菠蘿潔粉蚧為不完全變態(tài)昆蟲，若蟲3齡，年發(fā)生5-7代。不同溫度(恒溫、梯度溫度)對菠蘿潔粉蚧的生長發(fā)育和種群數(shù)量均有一定的影響。供試溫度下，南瓜飼養(yǎng)菠蘿潔粉蚧雌蟲世代歷期介于42.40～205.00天之間，高于29℃及低于21℃時菠蘿潔粉蚧生長發(fā)育受到一定的抑制；菠蘿潔粉蚧種群趨勢

11、指數(shù)分析表明，菠蘿潔粉蚧最適恒溫為24℃(I=39.86)，最適梯度溫度為21～26℃(I=57.36)，梯度溫度比恒溫更有利于菠蘿潔粉蚧的生長發(fā)育和種群的增長。
　　 菠蘿潔粉蚧喜歡在集聚在隱蔽環(huán)境處生活，常集聚在根部或者葉腋及果實(shí)凹陷處為害，菠蘿潔粉蚧田間分布呈聚集分布，自然種群年發(fā)生動態(tài)呈單峰型，雷州半島地區(qū)10～12月份是菠蘿潔粉蚧自然種群數(shù)量增長最快的時期，菠蘿潔粉蚧自然種群數(shù)量高峰期位于12月下旬至于1月上旬。氣溫和

12、降雨量是影響菠蘿潔粉蚧自然種群數(shù)量的關(guān)鍵因素。
　　 4.菠蘿潔粉蚧的綜合防治技術(shù)
　　 就8種化學(xué)農(nóng)藥對菠蘿潔粉蚧雌性成蟲及2齡若蟲的毒力進(jìn)行了測定，各藥劑對菠蘿潔粉蚧的致死濃度表現(xiàn)出一定的差異。從LC50來看，各藥劑對菠蘿潔粉蚧成蟲毒力大小依次為：啶蟲脒>毒死蜱>殺撲磷>氧化樂果>噻嗪酮>樂果>吡蟲啉>噠螨靈，對菠蘿潔粉蚧2齡若蟲毒力大小依次為：啶蟲脒>毒死蜱>殺撲磷>噻嗪酮>氧化樂果>吡蟲啉>樂果>噠螨靈。而對菠蘿

13、潔粉蚧成蟲LC90濃度所對應(yīng)的稀釋倍數(shù)從高到底依次是：48％毒死蜱EC(1286.73×)、3％啶蟲脒EC(843.17×)、40％殺撲磷EC(750.20×)、70％吡蟲啉WG(647.19×)、40％氧化樂果EC(606.52×)、40％樂果EC(350.66×)、25％噻嗪酮WP(275.15×)、15％噠螨靈EC(31.79×)，對菠蘿潔粉蚧2齡若蟲LC90濃度所對應(yīng)的稀釋倍數(shù)從高到底依次是：48％毒死蜱EC(2739.88×)

14、、40％殺撲磷EC(1991.04×)、3％啶蟲脒EC(1252.61×)、70％吡蟲啉WG(1021.51×)、25％噻嗪酮WP(639.58×)、40％氧化樂果EC(475.93×)、40％樂果EC(309.86×)、15％噠螨靈EC(59.85×)。吡蟲·噻嗪酮等對菠蘿潔粉蚧具有良好的防治效果，種苗浸泡處理效果尤為明顯。
　　 幾種常用的殺蟲殺螨劑對菠蘿潔粉蚧的防治效果及其在菠蘿上的安全間隔期的研究表明：種苗浸泡處理比田間

15、噴霧處理對菠蘿潔粉蚧的防治效果好，吡蟲·噻嗪酮、吡蟲啉、殺撲磷(速撲殺)等對菠蘿潔粉蚧具有良好的防治效果，吡蟲·噻嗪酮、吡蟲啉、殺撲磷等藥劑浸泡處理的菠蘿植株種植4個月后未發(fā)現(xiàn)菠蘿潔粉蚧為害，對菠蘿潔粉蚧的防治效果達(dá)100％；氧化樂果、噻嗪酮、炔螨特、吡蟲啉等藥劑在菠蘿上的降解速度慢，安全間隔期長，殺撲磷、毒死蜱、噠螨靈等藥劑在菠蘿上降解速度快，安全間隔期短。菠蘿種前進(jìn)行種苗浸泡處理，收獲時果實(shí)均未檢出農(nóng)藥殘留。
　　 在田間用

16、螞蟻毒餌誘殺螞蟻可以降低菠蘿潔粉蚧的種群數(shù)量，且螞蟻毒餌誘殺螞蟻的地塊菠蘿凋萎病發(fā)病率明顯低于對照區(qū)。49℃處理2h后各齡菠蘿潔粉蚧大量死亡，處理4～5h后各齡菠蘿潔粉蚧全部死亡。經(jīng)過45℃處理24h及49℃處理12h后的菠蘿吸芽種植后能夠正常生長，因此通過菠蘿吸芽(腋芽)高溫(49℃)處理可以達(dá)到菠蘿潔粉蚧植物檢疫處理的目的。
　　 菠蘿潔粉蚧的的天敵有香港角毛瓢蟲H.hisamatsui、長管小瓢蟲S.(P.)tenuis、

17、細(xì)毛小瓢蟲S.(P.)syoitii、臺毛艷瓢蟲P.taoi、麗草蛉C.formosa及癭蚊(Aphidoletessp.)、金小蜂等。香港角毛瓢蟲HorniolushisamatsuiMiyatake、麗草蛉ChrysopaformosaBrauer及一種癭蚊(Aphidoletessp.)是菠蘿潔粉蚧的優(yōu)勢天敵種群。香港角毛瓢蟲H.hisamatsui、細(xì)毛小瓢蟲S.(P.)，syoitii為廣東新記錄種，而麗草蛉C。formosa

18、同時也是為害劍麻的新菠蘿灰粉蚧的重要天敵。香港角毛瓢蟲Hhisamatsui捕食菠蘿潔粉蚧的量隨獵物密度的增大而增加，且隨著齡次的增加而增加，但當(dāng)獵物密度達(dá)到一定程度后，其增長率就隨獵物密度的增大逐漸減緩，即捕食量與獵物密度為逆密度制約關(guān)系，呈負(fù)加速曲線，以Holling(1959)圓盤方程進(jìn)行模擬的結(jié)果是屬于Holling-Ⅱ型。香港角毛瓢蟲1～4齡幼蟲和成蟲對菠蘿潔粉蚧2齡若蟲的理論最大捕食量分別為11.53頭/天、26.11頭/天