B型烟粉虱和温室粉虱热胁迫适应性及其分子生态机制.pdf

摘要 B型烟粉虱Bem／s／a vaporariorum Westwood都是我国重要的外来入侵害虫。两者虽为近缘种。但在生境适应过程中两者的种群优 势关系产生了地域和季节性分化：在适宜寄主资源充分的生境中，种群间优势关系不以入侵生境 的时间先后决定；温室粉虱主要在北方危害，而B型烟粉虱无论在北方还是在南方，均大发生， 在有些地区或寄主上有B型烟粉虱逐步取代温室粉虱的趋势；在两种粉虱种群混合发生的北方， 夏季高温季节以B型烟粉虱种群为主，春秋两季气候趋凉时温室粉虱种群上升为优势种群。结合 两者在我国的地理分布和种群动态差异，我们推测两者对温度，特别是极端温度的适应性差异是 导致两种粉虱种群动态存在差异的一个重要原因。因此我们研究了两种粉虱对热胁迫的适应性以 及hsp70在B型烟粉虱抵抗高温中的作用，以期能够解释这种现象。主要结果如下： 1．B型烟粉虱和温室粉虱卵、伪蛹和成虫的存活率均随着温度升高和暴露时间的延长呈现出 下降的趋势。在相同的处理条件下，B型烟粉虱3个虫态的存活率均要高于温室粉虱。在37_41℃ 范围内高温对B型烟粉虱成虫的存活率没有显著影响；当温度上升到43℃和45℃时，成虫的存 活率要低于卵和伪蛹。经过高温暴露后，温室粉虱卵的存活率要高于其它2个虫态。 2．B型烟粉虱和温室粉虱都是雌虫的耐热性高于雄虫。在相同的处理条件下，B型烟粉虱雌 虫的耐热性要高于温室粉虱；雄虫中也观察到相似的现象。 3．非致死高温驯化可以显著的提高B型烟粉虱成虫对极端高温的抵抗力，在”℃驯化30min， B型烟粉虱成虫在45℃下的存活率由44．O％上升到63．9％；但高温驯化对温室粉虱成虫的耐热性 没有显著提高。 4．短时高温暴露对B型烟粉虱和温室粉虱成虫的产卵前期没有显著影响，两种粉虱都是在2 天左右开始产卵。短时高温暴露对B型烟粉虱成虫的产卵量没有显著影响；温室粉虱的产卵量随 着暴露温度的升高迅速下降，在43℃下暴露lh后仅有极少量的卵产出。两种粉虱成虫经过高温 暴露后，产下的卵的孵化率和后代总的存活率均有所下降，温室粉虱成虫在43℃下暴露lh后产 下的卵不能孵化；而B型烟粉虱成虫经过43C和45℃高温暴露后，仍有一部分个体能够完成世 代发育。高温暴露对温室粉虱后代性比没有显著影响； B型烟粉虱成虫经过43C和45℃高温暴 露后，其后代中雄虫比例显著增加。 cDNA片段， 5．分别克隆了具有分子伴侣功能的B型烟粉虱和温室粉虱的热激蛋白基因hspT0 比对结果表明，hsp70具有较高的保守性。 6威功构建了B型烟粉虱hsp70表达实时荧光定量检测体系，并检测了温度变化对B型烟粉 虱hsp70表达的影响。结果表明，较缓和的高温对B型烟粉虱hsp70表达具有诱导作用，极端高 群体内的hsp70表达量与温室内的温度有关：上午到中午随着气温的升高，B型烟粉虱体内hsp70 表达量随之上升；傍晚气温降低时，hspT0表达量也随之下降。 本研究揭示了两种粉虱对高温的适应性差异是导致两者在我国种群发生上存在季节性差异 的一个重要原因；hsp70在B型烟粉虱抵抗高温过程中可能具有重要作用，这对揭示B型烟粉虱 及其它入侵害虫的种群形成与扩张机制具有重要的科学价值，对B型烟粉虱的可持续控制具有重 要的理论和实践意义。 关键词：B型烟粉虱，温室粉虱，热胁迫，热激蛋白基因 Ⅱ Abstract Bem／s／a andTrialeurodes Westwoodmboth t曲aci fOonnadins)B—biotypevaporariorum invasivealien inChina．Thesetwo whiteflies in important pests sympaⅡic speciesdivergedregional inthe ofhabitat