中国和巴基斯坦的亚洲柑橘木虱种群遗传多样性分析及昆虫病原真菌对柑橘木虱的致病性

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:habenladan
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亚洲柑橘木虱是芸香科植物的重要害虫之一,也是柑橘黄龙病的媒介昆虫。害虫遗传多样性分析是害虫防治研究的基础。在中国和巴基斯坦的亚洲柑橘木虱种群遗传多样性分析基础上,研究了两株棒束孢对柑橘健康植株和黄龙病病株上的亚洲柑橘木虱的致病性,为亚洲柑橘木虱的防治提供了新的理论依据。(1)利用细胞色素氧化酶亚基I(COI)和铜转运蛋白(ATOX1)分析了亚洲柑橘木虱的群体遗传多样性,利用16S rRNA分析了 CLas的群体遗传多样性。初步探明了中国和巴基斯坦的亚洲柑橘木虱种群及其携带的柑橘黄龙病菌Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)的遗传多样性。COI和ATOX1的数据分析结果表明,两个亚洲柑橘木虱群体都呈现出显著的混杂关系,并且将所有群体置于单个单倍型(Dcit-2)中,表明来自中国和巴基斯坦的亚洲柑橘木虱群体之间具有高度相似性;16S rRNA的分析结果表明,两个CLas群体具有较强的相互关系,亚洲柑橘木虱和CLas群体之间的相似性超过95%。COI、ATOX1和16S rRNA分别揭示了不同国家的亚洲柑橘木虱种群和CLas群体之间具有显著的遗传变异,但同一国家的亚洲柑橘木虱种群和CLas群体之间的遗传变异不显著。Fu’sFs测验(π=0.01081,p<0.003)结果表明,亚洲柑橘木虱群体多样性较高,而COI揭示的亚洲柑橘木虱群体多样性较低(同时用Tajima’s D测验π=0.00512,p<0.000和0.05),而核苷酸错配分布也显示出不同亚洲柑橘木虱种群之间具有足够的遗传变异。COI和ATOX1的序列分析结果表明,中国和巴基斯坦的亚洲柑橘木虱种群的遗传组成相似。(2)通过观察不同温度条件下取食健康柑橘植株、柑橘黄龙病病株和九里香的亚洲柑橘木虱的发育情况,研究了黄龙病菌对亚洲柑橘木虱发育的影响。记录三个不同温度(20℃、25℃和30℃)条件下ACP的卵、若虫和成虫在植株上的发育过程。结果表明,在柑橘黄龙病病株上,卵、若虫(第一至第四和第五龄)和成虫阶段的发育最快,分别为3.02-3.72d,7.63-9.3d,5.35-5.65d和24.46-28.47d,表明黄龙病菌CLas,由于能促使亚洲柑橘木虱从植物韧皮部摄取更多的汁液,能促进亚洲柑橘木虱的发育,但降低其存活率。(3)田间分离了两株棒束孢菌,并进行了系统发育分析,研究了其对柑橘健康植株和黄龙病病株上的亚洲柑橘木虱的致病性。记录25℃条件下,所有植物上的ACP若虫(第五龄)和成虫的死亡率。结果表明,在感染柑橘黄龙病植株上的亚洲柑橘木虱死亡率最高。爪哇棒束孢(Ⅰ.javanica)接种(分生孢子浓度达到1×108 mL-1)结果表明,在柑橘黄龙病病株上引起若虫和成虫的致病死亡率最高,分别为32.21±4.47%和19.33±4.51%,若虫和成虫的死亡时间分别是接种后3 d和7 d。(4)利用HPLC-QTOF MS鉴定了爪哇棒束孢Ⅰ.fumosorosea的代谢产物。结果表明,爪哇棒束孢Ⅰ.fumosorosea甲醇粗提物中有17种化合物,其分为三类:①生物碱(Isariotins A-C),②多肽(白僵菌环四肽、菌素、白僵菌毒素A,Isaridins和腐败菌素E),③聚酮化合物(Tenuipyrone);测定了白僵菌环四肽对亚洲柑橘木虱的若虫和成虫有毒杀作用。施药2d后,Bassianolide对若虫和成虫的致死率超过施用白僵菌环四肽2d后的致死率,70%亚洲柑橘木虱的若虫和80%的成虫被杀死。喷药3d后,亚洲柑橘木虱所有的幼虫和成虫都死亡。然而,与健康植株相比,带黄龙病的病株上,亚洲柑橘木虱若虫和成虫的死亡率更高。亚洲柑橘木虱死亡率的差异可能是由于健康植株和黄龙病病株释放的各种挥发性物质,这些挥发物可能与真菌代谢产物协同作用。因此,需要更加深入的研究这些挥发性物质的化学特性,并找出其侵染害虫后某些挥发物的化学途径。
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