西花蓟马数量与番茄斑萎病毒发生流行的关系_廖倩.doc

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1、 浙江农业学 报 Acta Agriculturae Zhejiangensis， 2015， 27( 9) : 1601 1605 http: / / www zjnyxb cn 廖 倩 ， 张治军 ， 张玉秀 ， 等 西花蓟马数量与番茄斑萎病毒发生流行的关 系 J 浙江农业学 报 ， 2015， 27 ( 9) : 1601 1605 DOI: 10. 3969 / j issn 1004 1524. 2015. 09. 18 西花蓟马数量与番茄斑萎病毒发生流行的关系 廖 倩 1， 2 ， 张治军 2 ， 张玉秀 2 ， 吕要斌 1， 2， * ( 1 浙江师范大学 化学与生命科学学院 ，

2、 浙江 金华 321004; 2 浙江省农业科学院 植物保护与微生物研究所 ， 浙江 杭州 310021) 摘 要 : 入侵性害虫西花蓟马 Frankliniella occidentalis 是番茄斑萎病毒 ( Tomato spotted wilt virus， TSWV) 的优 势传播媒介 ， 为探索媒介昆虫西花蓟马数量与 TSWV 病害发生之间的关系 ， 通过释放不同数量的西花蓟马传 毒媒介 ， 比较周围健康植株的发病率 ， 同时分析植株平均取食疤数 、 最终西花蓟马数量与植株发病率的相关 性 。结果表明 ， 西花蓟马数量越多 ， 健康植株 TSWV 病害的发病率越高 ， 说明媒介昆虫

3、西花蓟马可以加速健 康植株 TSWV 发病 。 同时 ， 与 TSWV 发病的曼陀罗植株介导相比 ， 携毒媒介昆虫西花蓟马介导的健康植株发 病率更高 ，发病速度更快 ， 6 周后携毒媒介昆虫西花蓟马介导的健康植株发病率高达 83. 3% 。 另外 ， 健康植 株发病率与平均取食疤数呈显著正相关性 ( P 0. 05) ， 而与西花蓟马最终数量无明显相关性 。 总之 ， 从源头 上控制传毒媒介的数量 ， 可有效防控番茄斑萎病毒病害 。 关键词 : 西花蓟马 ; 番茄斑萎病毒 ; 媒介数量 ; 植株发病率 ; 平均取食疤数 中图分类 号 : S 436. 412 文献标志 码 : A 文章编 号

4、: 1004-1524( 2015) 09-1601-05 The relationship between Tomato spotted wilt virus disease occurrence and the numbers of Frankliniella occidentalis LIAO Qian1， 2 ， ZHANG Zhi-jun2 ， ZHANG Yu-xiu2 ， LYU Yao-bin1， 2， * ( 1 College of Chemical and Life Science， Zhejiang Normal University， Jinhua 321004， C

5、hina; 2 Institute of Plant Protection and Microbiology， Zhejiang Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310021， China) Abstract: The invasive pest， Frankliniella occidentalis， was an advantage transmission vector of Tomato spotted wilt virus ( TSWV) To understand the relationship between TSWV oc

6、currence and the numbers of F occidentalis， the TSWV-infectious rates of surrounding plants were compared by releasing different numbers of vectors successively， then analyzed the correlation between plant TSWV-infectious rate and mean feeding scar number， and final number of F occidentalis vectors

7、It was indicated that the more vector numbers， the higher TSWV incidence of healthy plants， which explained that TSWV vector F occidentalis could obviously accelerate the speed of TSWV-infectious rate Meanwhile， transmission rate mediated by TSWV-infectious vector was higher than that mediated by in

8、fectious host plant， and the speed of host plant infection rate had the same pattern， with the result of plant TSWV-infectious final rate reached 83. 3% after six weeks post-treatment In addition， there was significantly positive correlation between the plant TSWV-infectious rate and the mean number

9、 of feeding scar ( P 0. 05) ， but didnt show the same trend in final vectors number In the end， controlling vectors number from the beginning could be an important strategy for decreasing TSWV disease occurrence 收稿日期 : 2015-01-23 基金项目 : 公益性行业 ( 农业 ) 科研专项 ( 200803025， 201103026) 作者简 介 : 廖 倩 ( 1989 )

10、， 女 ， 湖北黄石 人 ， 硕士研究生 ， 研究方向为农业昆虫与害虫防治 。 E-mail: nayue123581 163 com * 通讯作 者 ， 吕要 斌 ， E-mail: luybcn 163 com 浙江农业学 报 第 27 卷 第 9 期 1602 Key words: Frankliniella occidentalis; Tomato spotted wilt virus; vectors number; plant TSWV-infectious rate; mean number of feeding scar 西花蓟马 Frankliniella occidenta

11、lis( Pergande) 属于缨翅目蓟马科 ( Thysanoptera， Thripidae) ， 于 2003 年在我国首次发现 1 。 西花蓟马除直接取 食危害作物花卉外 ， 还间接传播番茄斑萎病毒 ( Tomato spotted wilt virus， TSWV) ， 引起植物叶片 和果实出现斑点 、 皱缩 、 萎蔫等症状 2 ， 严重的可 直接导 致 植 株 死 亡 ， 从而造成严重的经济损 失 3 。 西 花 蓟 马 是 TSWV 的主要传播媒 介 之 一 4 ， 作为一种渐变态昆虫 ， 西花蓟马并不是每 个发育阶段都能成功获取和传播 TSWV 5 。 已有 研究表明 ， 西

12、花蓟马通过若虫吸食带病毒的植株 获取病毒 ， 然后通过成虫取食将唾液腺中的病毒 传给其他植株 6 8 。 一龄和二龄若虫成功 获毒 后其成虫才能传毒 ， 且病毒的获毒率随着蓟马若 虫的发育时间而降低 8 ， 成虫阶段可以获毒但是 不能成功传毒 5 。 由于 TSWV 不能经由带毒植株自身垂直和 水平传播 3， 5 ， 所以作为最主要的传毒媒介 ， 西花 蓟马数量与 TSWV 病害发生的关系值得研究 。 Wetering 等 9 的研究表明 ， 西花蓟马数量的增加 会加重寄主植物对 TSWV 的感染 ， 说明传毒媒介 数量的确会影响病毒病害的发生程度 。 近年来 ， 我国西花蓟马的发生为害越来越

13、严重 ， 本地西花 蓟马数量的增加是否会加重云南 TSWV 病害的 发生值得探讨 ， 而且带毒蓟马直接传播 TSWV 与 健康蓟马获取病毒后再进一步传毒 ， 在一定时间 内这 2 种方式的传毒效率比较还没有文献报道 。 因为植株必须同时是 TSWV 和西花蓟马的宿主 ， 病害才能传播 ， 由后代引发的二级传播及多级传 播也是如此 10 。 所以本试验选取了 TSWV 优势 传播媒介西花蓟马以及西花蓟马与 TSWV 均适 合的宿主曼陀罗植株 ， 通过释放不同的西花蓟马 数量来观察周围健康植株的发病情况和取食疤 数 ， 研究西 花蓟马数量与 TSWV 病害发生的关 系 ， 对于从源头上直接控制传毒

14、载体 ， 完善害虫 和病毒病害的综合防治有一定的指导意义 ， 同时 也可以进一步明确西花蓟马与 TSWV 的关系 。 1 材料与方法 1 1 试验材 料 供 试虫源西花蓟马 于 2007 年采 自北 京 ， 用 四季 豆 ( Phaseolus vulgaris L ) 饲 养 ， 置于温 度 ( 25 1) ， 相对湿度 ( 65 5 ) % ， 光照周期 12 L 12 D 的人工气候培养箱中培养 。 供试毒源番茄斑萎病毒于 2007 年采自云南 发病 明 显的辣椒植 株 ， 经 DAS-ELISA ( Adgen 公 司 TSWV 试 剂盒 ) 检测确认 后 ， 将 一部分毒源 置 于

15、70 保 存 ， 另一部分扩 繁后用于后续接 种 ， 经曼陀罗传 代 。 宿 主植株曼陀 罗 ( Datura stramonium L ) 采 自河 南 ， 自收种 子 。 在温室大棚 中播 种 ， 待植 株 长 出 4 片真叶 时 ， 用于后续试 验 。 1 2 试验方 法 1 2 1 带毒曼陀罗与带毒西花蓟马的获取 待 曼陀罗植株长 出 4 片真叶后用 上 述 TSWV 毒源摩擦接 种 ， DAS-ELISA 检测为阳性 则确定 为 带毒 植 株 。 同时将未接种的健康曼陀罗作为对 照 。 另外挑 取 刚孵出的西花蓟 马 1 龄若 虫 ( 8 h) 至带毒的曼陀罗叶片 上 ， 让 其 连

16、续取 食 2 d 后 ， 换取健 康 四季豆 饲养至成 虫 。 待成虫羽 化 3 d 后即为 带 毒西花蓟 马 ， 可 用于后续 试 验 。 试 验 温 度 ( 25 1) ， 相对湿 度 ( 65 5 ) % ， 光照周 期 12 L 12 D， 以下处理条件相同 。 1 2 2 西花蓟马与曼陀罗传毒处理 带毒西花蓟 马 处 理 : 以 1 盆健康曼 陀罗植 株 为 中 心 ， 在半 径 30 cm 的圆周内均匀摆 放 10 盆 健 康曼陀 罗植 株 ， 用大纱网罩 住 。 共 设 3 个处 理 ， 分别 释 放 2， 5 和 10 头带毒西花蓟马于中 心曼 陀 罗 植株叶片 上 ， 让其向

17、周围植株自由扩散传 毒 。 每 隔 1 周在有取食疤植株的 第 2 片真叶上取 样 ， 用无菌水悬 浮 3 d 后使其症状 明 显 ， 最后 用 DAS- ELISA 检测样品 带毒百分 率 ， 两孔值若均大于或 等 于 阴性平均值加 上 3 倍标准 差 ， 则记为 阳 性 ， 每 组 3 个平行处 理 ， 试验共进 行 6 周 。 曼陀罗传毒 : 以 1 盆带毒曼陀罗植株为中 心 ， 在半径 30 cm 的圆周内均匀摆放 10 盆健康曼 陀罗植株 ， 用大纱网罩住 。 共设 3 个处理 ， 分别 释放 2， 5 和 10 头健康西花蓟马于中间带毒曼陀 廖 倩 ， 等 西花蓟马数量与番茄斑萎病

18、毒发生流行的关系 1603 罗上 ， 后续处理 同上 。 1 2 3 植株发病率和取食疤数 每 隔 1 周取 样 ， 植株发病 率 为 DAS-ELISA 检 测为阳 性 的植 株数量占周围总植株数量的百分 比 ， 同时 观 察周围健康植株的取食疤 痕 ， 统计 每 组处理的取食疤数 量 。 1 2 4 西花蓟马的最终数量 6 周后将 各 处 理曼陀罗植株上的西花蓟马缓 慢拍打下 来 ， 收集到装 有 75% 酒精的大培养皿 中 ， 统计每个处理最终的西花蓟马数 量 ( 包括若 虫 ) 。 1 2 5 数据处 理 运用 Excel 2003 和 DPS 数据处理系统进行 数据统计分析 ， 利用

19、 Duncan 新复 极差法分析植 株的平均发病率和平均取食疤数 ， 两者之间的相 关性用 Pearson 分析 ， 最终发病率与西花蓟马最 终数量的相关性用 Spearman 处理 。 2 结果与分析 2 1 植株平均发病率比较 从 图 1 可以 看 出 ， 用带毒西花蓟马和 带毒 曼 陀罗两种方式介 导 ， 在释放相同数量的西花蓟马 媒 介昆虫 后 ， 前者直 接介导传 播 TSWV 病害的 效 率更 高 ， 而 且随着带毒西花蓟马数量的增 加 ， 周 围健 康植株的发病率更 高 ， 释 放 10 头 时 ， 其 平 均 发病率达到 了 83. 3% ( 图 1-A) ; 带毒西花 蓟马

20、介 导 的植株平 均发 病率随着时间延长呈递增趋 势 ， 处 理 4 周 后 各处理间的植株平均发病率差异显 著 ( P 0. 05) ; 而带毒曼陀罗介导的植株 发病 率 在各 处 理间差异不 大 ， 释 放 2 和 10 头西 花蓟 马 ， 只 在 第 5 周时植株发病率才有显著差 异 ( P 0. 05) ( 图 1-B) 。 另 外 ， 处 理 2 周 后 ， 带毒西花 蓟 马介导的健康植株 发病率 为 2% 10% ， 明显 高 于 带毒曼陀罗介导的健 康 植株发病率 ( 0) ; 直 到 3 周 后 ，带毒曼陀罗 介 导的健 康植株才检出发 病 ， 且 发 病 率低 于 10% 。

21、 释 放 2 头 带毒或健康西花蓟马 后 ，周围健康植株的发病率均在 第 5 周之后没有 增 长 ，可能是因为 西 花蓟马 生物活性不 高 ， 导致未 能 成功扩繁后代或者后代不能成功获传 毒 。 2 2 平均取食疤数比较 取食疤程度也有严重和一般之分 ， 在此都记 为该植株带有取食疤 。 由表 1 可知 ， 取食疤数量 * 表示差异显著 ( P 0. 05 ) 。 毒 2、 毒 5、 毒 10 分别表示释放 2， 5， 10 头带毒西花蓟马 ; CK2， CK5， CK10 分别表示释放 2， 5， 10 头健康的西花蓟马 。 表 1 3 和图 2 同 。 图 1 释放不同数量的西花蓟马后周

22、围健康植株的平均 发病率 Fig 1 The mean virus incidence of surrounding healthy plants by releasing different numbers of F occidentalis 随着释放西花蓟马数量增加和取食时间的延长 而增加 ， 特别是在释放带毒西花蓟马于健康曼陀 罗上时 ， 其更容易向周围的健康植株扩散 ， 这种 趋势会增强西花蓟马的传播效率 。 两种处理中 ， 释放 10 头西花蓟马均会在 6 周内让其周围植株 全部有取食疤 ; 而释放西花蓟马数量较少时 ( 如 2 头 ) ， 周围植株的取食疤 数量上升缓慢 ， 甚 至

23、停 顿 ， 推测是西花蓟马种群增长不大 ， 其数量有限 或活性不高导致的 。 另外 ， 从第 4 周开始 ， 每种 处理间的平均取食疤数有显著差异 。 2 3 植株发病率与取食疤数的相关性分析 运用 Pearson 分析处理后连续 6 周内健康植 株的平均发病率与平均取食疤数的相关性 ， 结果 如表 2 所示 。 2 种不同传毒方式处理中 ， 健康植 株的平均发病率与平均取食疤数均呈显著正相 关关系 ( P 0. 05) ; 而且释放 5 和 10 头带毒西花 蓟马及 10 头健康的西花蓟马 ， 健康植株发病率 与取食疤数均呈极显著正相关关系 ( P 0. 01 ) ， 表明有取食疤是该植株得

24、以发病的前提 。 浙江农业学 报 第 27 卷 第 9 期 1604 表 1 释放不同数量的西花蓟马后周围健康植株的平均取食疤数 Table 1 The mean feeding scars of surrounding plants by releasing different numbers of F occidentalis 处理 时间 / 周 1 2 3 4 5 6 毒 2 0. 33 0. 33 a 1. 00 0. 58 bc 1. 33 0. 67 b 2. 00 0. 58 d 2. 67 0. 88 c 3. 67 0. 88 c 毒 5 0. 67 0. 33 a 2. 3

25、3 0. 67 abc 5. 33 0. 67 a 6. 67 0. 67 b 9. 00 0. 58 a 10. 00 0 a 毒 10 1. 00 0. 58 a 3. 33 0. 88 ab 7. 00 0. 58 a 9. 67 0. 33 a 10. 00 0 a 10. 00 0 a CK2 0. 33 0. 33 a 0. 67 0. 33 c 2. 00 0. 58 b 3. 00 0 cd 3. 67 0. 33 bc 3. 67 0. 33 c CK5 0. 67 0. 33 a 2. 67 0. 67 abc 3. 00 0 b 3. 67 0. 33 c 5. 00 0

26、. 57 b 5. 67 0. 33 b CK10 1. 33 0. 33 a 4. 00 1. 00 a 6. 00 1. 15 a 8. 67 0. 67 a 9. 33 0. 67 a 10. 00 0 a 注 : 同列数据后无相同小写字母表示差异显著 ( P 0. 05， Duncan 新复极差法检验 ) 。 表 2 植株平均发病率与平均取食疤数的相关性分析 Table 2 Correlation analysis between the mean number of virus incidence and mean feeding scar of surrounding plants

27、 表 3 处理 6 周后西花蓟马的最终数量和健康植株最终 发病率的相关性分析 Table 3 Correlation analysis between the final numbers of ents af- 注 : 采用 Pearson 分析 ， 其中 P 0. 05 表示相关性显著 ， P 0. 01 表示相关性极显著 。 2 4 西花蓟马 最 终数量与健康植株最终发病率 的相关 性 运用 Spearman 分析西花蓟马最终数量与周 围健康植株最终发病率的相关性 ， 由图 2 和表 3 可知 ， 释放 10 头带毒西花蓟马和 5 头健康西花 蓟马 ， 西花蓟马最终数量与最终发病率有显著相

28、 关性 ( P 0. 05) ， 其他处理均没有相关性 ， 可能与 西花蓟马在植株 上分布的不均匀性以及其能否 成功传毒有关 。 图 2 处理 6 周后各处理西花蓟马的最终数量和健康 植株最终发病率 Fig 2 The final numbers of F occidentalis and virus in- cidences in different treatments after six weeks CK5 0. 7811 0. 0324 CK10 0. 0825 0. 5172 3 结论与讨论 本研究 表 明 ， 西 花蓟马媒介释放数量越 多 ， 植 株发病速度越 快 ， 说明西花蓟马

29、媒介数量确实 会影 响 TSWV 病 害 的发病进程 和程 度 ， 这 同 We- tering 等 9 的研究一 致 。 带毒西花蓟马直接介导 的 传毒效率高于 带毒曼陀 罗 ， 推测是因为前者节 省了从若虫 获 毒到羽化为成虫的时 间 。 另 外 ， 分 析植株 的 平 均取食疤数与平均发病率的相关性 发 现 ， 取食疤是决定该植株是否发病的前 提 ， 然 而 Wetering 等 9 发现菊 花 TSWV 病害的发生 率 和 叶片损伤症状 并没有相关 性 ， 本研究结果与此 不一 致 ， 可能是每 株曼陀罗的取食疤程度有差异 导 致 。 西 花蓟马媒介的最终数量多并不一定预 示着 发病率

30、 高 ， 如释 放 10 头健康西花蓟 马 时 ， 西 花 蓟 马最终数量高 达 82 头 ， 但周围植株 发病 率 却低于释 放 5 头 带毒的西花蓟 马 ， 表明植株发 病 率与 西 花蓟马能否成功传毒有 关 。 同时取食 疤 有轻重程度之 分 ， 日后可以利用相关软件将叶片 扫 描 后 ， 初步分 类 ， 进一步分析该植株是否成功 处 理 相关系 数 P 值 F occidentalis an d virus in cidences in di fferent treatm 西花蓟马介 导 毒 2 0. 8672 0. 0253 ter six weeks 毒 5 0. 9997 0.

31、0000 处 理 相 关系 数 P 值 毒 10 0. 9564 0. 0028 西花蓟马介 导 毒 2 0. 0211 0. 6752 曼陀罗介 导 CK2 0. 9057 0. 0129 毒 5 0. 0375 0. 1480 CK5 0. 8977 0. 0152 毒 10 0. 8554 0. 0131 CK10 0. 9367 0. 0059 曼陀罗介 导 CK2 0. 0832 0. 1224 廖 倩 ， 等 西花蓟马数量与番茄斑萎病毒发生流行的关系 1605 发病 。 另外 ， 在统计西花蓟马最终数量时 ， 发现 有些植株取食疤程度一般 ， 但西花蓟马数量相对 较多 ， 而取食疤

32、程度严重的植株 ， 西花蓟马数量 反而较少 ， 可能是西花蓟马倾向于取食汁液丰富 的叶片 ， 为其生长发育提供更好的营养 。 本次试 验中未检测西花蓟马的成功获毒率 ， 西花蓟马是 否获毒和获毒率的高低均会对试验结果产生影 响 ， 特别是西花蓟马数量较少的处理 。 虽然相继培育出了番茄 ( Sw-5) 和辣椒 ( Tsw) 抗性株系 ， 但是因为 TSWV 易变异 ， 防治效果不 好 11 12 ， 因此 ， 特 异性防治该病毒还有很大挑 战 。 目前 ， 防治该病毒病害主要是从源头上控制 传毒媒介的数量 13 ， 如 Julinne 等 14 发现 ， 若蓟 马在当年爆发 ， 会导致来年 T

33、SWV 发病率大大增 加 ， 特别是在宿主植株营养生长时期发病更为厉 害 。 本研究也初步证明传毒媒介的数量会对病 毒病害的发生产生影响 ， 不过 ， 后续研究应尽量 延长试验时间并增加西花蓟马的释放数量 ， 争取 提供更为有力的数据 。 另外 ， 也有研究发现媒介 获取病毒后会对其本身的生物学特性和趋性行 为有一定的影响 15 16 ， 后 续研究应该结合取食 疤程度及植株上西花蓟马的数量 ， 进一步分析西 花蓟马与 TSWV 的关系 。 参考文献 : 1 张友 军 ， 吴青 君 ， 徐宝 云 ， 等 危险性外来入侵生 物 西花蓟马在北 京发生危 害 J 植物保 护 ， 2003， 29 (

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