煙粉虱-中國(guó)番茄黃曲葉病毒-寄主植物互作關(guān)系與營(yíng)養(yǎng)機(jī)制的研究.pdf

1、近20年來，伴隨著國(guó)際貿(mào)易的飛速發(fā)展，B型煙粉虱Bemisiatabaci已入侵到全球許多國(guó)家和地區(qū)，最近幾年來，Q型煙粉虱也正在由其起源地伊比利亞半島逐步擴(kuò)散到意大利等地中海周邊國(guó)家以及亞洲、美洲的一些地區(qū)，并在很多地區(qū)與B型煙粉虱混合發(fā)生，嚴(yán)重危害作物生產(chǎn)。B型煙粉虱和Q型煙粉虱在許多地區(qū)的入侵?jǐn)U張往往又伴隨著雙生病毒蔓延成災(zāi)，導(dǎo)致作物產(chǎn)量急劇下降，甚至絕收。然而，有關(guān)煙粉虱-病毒-植物之間的互作在外來煙粉虱入侵及雙生病毒蔓延中的作

2、用則很少受到關(guān)注。本文以外來的B型和Q型煙粉虱、本地ZHJ1型和ZHJ2型煙粉虱、中國(guó)番茄黃曲葉病毒(Tomatoyellowleafcurlvirus，TYLCCNV)為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了B/ZHJ1型煙粉虱-TYLCCNV-番茄、Q/ZHJ2型煙粉虱-TYLCCNV-煙草這兩個(gè)互作系統(tǒng)中，三者互作對(duì)煙粉虱適合度的影響，并研究了TYLCCNV的侵染對(duì)煙草韌皮部汁液氨基酸組份的影響，以及Q型煙粉虱和ZHJ2型煙粉虱在健康和感病煙草上取

3、食，體內(nèi)和蜜露中游離氨基酸組成的差異，旨在探討以上系統(tǒng)中的互作對(duì)外來煙粉虱入侵過程的影響，以及這種影響的部分營(yíng)養(yǎng)生理機(jī)制。結(jié)果如下： (1)B型煙粉虱和ZHJ1型煙粉虱在感病番茄上的生物學(xué)特性比較以合作903番茄作為煙粉虱及其所傳病毒的寄主植物時(shí)，病毒TYLCCNV的侵染使ZHJ1型煙粉虱在番茄上的適合度下降，在感病植株上無法維持種群的增長(zhǎng)，而對(duì)B型煙粉虱的適合度沒有顯著影響。在健康和感病植株上B型煙粉虱種群均能快速增長(zhǎng)。若將互

4、作組合中的番茄合作903品種更換為番茄FA-516、FA-189后，B型煙粉虱和ZHJ1型煙粉虱在感病的番茄植株上產(chǎn)卵量均下降、壽命均縮短；B型煙粉虱的幼期存活率未受到病毒侵染的影響，但是ZHJ1型煙粉虱的存活率在感病植株上顯著下降。 (2)Q型煙粉虱與ZHJ2型煙粉虱在感病煙草上的生物學(xué)特性比較與在健康煙草上相比，在棉花上發(fā)育成熟的Q型煙粉虱轉(zhuǎn)接到感染TYLCCNV的煙草植株上產(chǎn)卵量顯著增加，壽命顯著延長(zhǎng)。當(dāng)整個(gè)世代在煙草上取

5、食時(shí)，與在健康植株上相比，感病煙草上Q型煙粉虱的產(chǎn)卵量提高了近7倍，壽命延長(zhǎng)了1倍，煙粉虱-TYLCCNV-煙草之間的互作對(duì)Q型煙粉虱成蟲的生殖和存活起到了很大的促進(jìn)作用。而在棉花上發(fā)育的初羽化ZHJ2型煙粉虱轉(zhuǎn)接到感病煙草植株上，雌蟲產(chǎn)卵量略有增加、壽命略有延長(zhǎng)；當(dāng)整個(gè)世代在煙草上取食時(shí)，與在健康植株上相比，ZHJ2型煙粉虱在感病植株上產(chǎn)卵量有所提高、雌蟲壽命有所延長(zhǎng)，不過差異均未達(dá)到顯著水平。這表明，TYLCCNV與Q型煙粉虱之間能

6、夠產(chǎn)生顯著的互惠關(guān)系，而與ZHJ2型煙粉虱之間的互惠關(guān)系則不顯著。 (3)TYLCCNV的感染對(duì)煙草及煙粉虱氨基酸組份的影響隨著生長(zhǎng)期的延長(zhǎng)，感病和健康煙草韌皮部汁液中游離氨基酸含量都逐漸升高，一些氨基酸的組成比例在兩類植株之間出現(xiàn)顯著差異，感病煙草韌皮部中個(gè)別必需氨基酸的含量和比例出現(xiàn)比在健康植株中較高的趨勢(shì)。兩個(gè)生物型煙粉虱在感病煙草上取食，分泌的蜜露中多種游離氨基酸的含量和氨基酸總量比在健康煙草上取食時(shí)大幅度下降，而且Q型

7、煙粉虱的下降幅度又比ZHJ2型煙粉虱的顯著大，這些結(jié)果初步表明TYLCCNV的侵染改變了煙草韌皮部汁液中氨基酸組成和比例，從而提高了煙草對(duì)兩個(gè)生物型煙粉虱的適合性，而Q型煙粉虱在氨基酸利用能力上又比ZHJ2型煙粉虱具有明顯的優(yōu)勢(shì)，使其適合度大大提高，這些變化和差異可能是TYLCCNV與Q型煙粉虱之間存在顯著互惠關(guān)系的重要生理機(jī)制。 對(duì)本文及相關(guān)案例的歸納分析表明，煙粉虱-雙生病毒-植物之間的互作關(guān)系可因物種組合不同而發(fā)生變化。當(dāng)