柑橘木虱种群、共生菌基础研究及其传播的柑橘黄龙病对天敌的影响

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柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是芸香科植物的重要害虫,它危害柑橘的同时也传播柑橘黄龙病。本研究旨在探索柑橘木虱种群、共生菌与温度的关系,以及其传播的柑橘黄龙病对木虱病原真菌和捕食性瓢虫等天敌的影响。研究了:(1)温度对柑橘木虱种群的影响;(2)温度对柑橘木虱体内共生菌的影响;(3)柑橘木虱携带黄龙病菌对昆虫病原真菌感染力的影响;(4)柑橘受木虱和黄龙病共同危害诱导的挥发性物质对捕食性天敌龟纹瓢虫的影响。  实验通过微量热技术测定柑橘木虱的寿命,表明了在25℃条件下,其寿命长达500小时;而在40℃高温条件下,由于柑桔木虱的代谢率降低导致其寿命短于130小时。此外,在5℃的低温条件下,柑橘木虱的寿命缩短了,其代谢也受到抑制。实验结果表明,柑橘木虱的成虫和幼虫过冷却点分别是-8.26±0.07和-8.18±0.07℃。另外,种群统计学结果显示,在5、10和40℃条件下,携菌(黄龙病菌)木虱和健康无菌木虱均不能发育。然而携菌木虱在相对低温16℃和相对高温35℃条件下幼虫发育时间和成虫寿命(分别为52.50和5.30天),显著高于无菌木虱(分别为32.81天和3.40天)。  对柑橘木虱共生菌的研究结果表明,不同地点(中国福州和巴基斯坦费萨尔巴德)采集的柑橘木虱体内均有原生(专性)内共生菌和次生(兼性)内共生菌,原生内共生菌为Candidatus Carsonella(gen. nov.)中的一个种Candidatus Carsonella ruddii(sp. nov.);次生内共生菌为含菌体中的沃尔巴克氏体(Wolbachia WSP)。进一步研究了极端温度对木虱体内内共生菌和存活率的影响。PCR测定显示,极端温度胁迫24 h,对两种共生菌感染率影响不显著;但是40℃热胁迫3 d后,沃尔巴克氏体相对密度显着降低;在相同的温度条件下,胁迫第1d,Candidatus Carsonella ruddii的相对密度影响不显著;但与WSP相比,Candidatus Carsonella ruddii的相对密度在3-5d内显著降低。随着热胁迫时间的增加,木虱的死亡率显著增加。两种共生菌对极端温度胁迫的差异反应,揭示了柑橘木虱与其体内内生菌之间复杂的宿主-共生菌相互作用。  研究了不同温度条件(5-40?C)下携菌木虱种群和无菌木虱种群对昆虫病原真菌对的敏感性差异。当木虱成虫暴露于寒冷的温度在(5℃)时,与对照相比,它们对昆虫病原真菌的敏感性较低。不管黄龙病菌在高温暴露(40℃)时感染如何,观察到不同分离株I. fumosorosea,3A Ifr,5F Ifr, PS Ifr, and H. citriformis isolates, HC3D and2H的温度与死亡率之间呈显着正相关。相比之下,在40℃的相同温度下,无论3AIfr是否携带致病细菌,温度和死亡率百分比之间呈显著负相关。  柑橘木虱体内的解毒酶,GST酶水平与温度负相关,而细胞色素P450和总酯酶水平与温度变化不相关。表明解毒酶细胞色素P450和总酯酶与不同温度条件下木虱对昆虫病原真菌敏感性的变化无关,因此,温度变化是影响柑橘木虱管理策略的重要因素。  健康柑桔比黄龙病柑桔能吸引了更多的龟纹瓢虫,是因为相比黄龙病柑桔,健康柑桔释放的挥发物中D-柠檬烯(26.50 nmol·ml-1)和β-甲基咪唑(19.17 nmol·ml-1)含量更多,而甲基水杨酸酯含量更少。用嗅觉反应试验测定了这三种化合物的生物活性,结果表明,(10-50 nmol·ml-1)D-柠檬烯能吸引龟纹瓢虫,甲基水杨(0.15-0.64 nmol·ml?1)酸酯趋避龟纹瓢虫,低浓度(0.04-0.2 nmol·ml-1)β-甲基咪唑吸引龟纹瓢虫,高浓度(0.45-2 nmol·ml-1)β-甲基咪唑趋避龟纹瓢虫。
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