煙粉虱MED隱種對不同煙草品種的適合度比較

李萌 李小娟 梁棟 陳德鑫

摘 要：煙粉虱MED隱種是近年來煙草上的重要害蟲，為明確不同煙草品種對煙粉虱的抗性水平，應用微蟲籠研究了煙粉虱在6個煙草品種上的壽命、產卵量、卵-成蟲存活率、發育歷期等重要生物學參數，比較了煙粉虱對不同煙草品種的適合度差異。結果表明：除卵孵化率外，煙粉虱MED隱種在供試煙草品種上的壽命、產卵量、卵-成蟲存活率、發育歷期均存在顯著差異。雌成蟲壽命和產卵量均以在翠碧1號上最高（35.9 d，236.5粒），在NC89上最低（9.6 d，27.8粒）；雄成蟲壽命在K326上最長（7.2 d），在云煙87上最短（1.8 d）；卵-成蟲存活率在紅花大金元上最高（91.6%），在云煙87上最低（81.4%）；發育歷期在紅花大金元上最短（19.5 d），在云煙99上最長（21.1 d）。煙粉虱MED隱種對不同煙草品種的適合度高低順序為翠碧1號、K326>紅花大金元>云煙99、云煙87>NC89。

關鍵詞：煙粉虱；MED隱種；適合度；煙草品種

中圖分類號：S435.72 文章編號：1007-5119（2018）02-0063-06 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2018.02.009

Fitness of Whitefly Bemisia tabaci MED on Different Tobacco Cultivars

LI Meng1， LI Xiaojuan1， LIANG Dong1， CHEN Dexin2*

（1. School of Tobacco Science and Engineering， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou 450000， China； 2. Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agriculture Sciences， Qingdao 266101， China）

Abstract： Bemisia tabaci MED has been an important pest insect in tobacco production in China in recent years. To understand the resistance of different tobacco cultivars to B. tabaci MED， we compared the performance of whiteflies on seedlings of 6 widely cultivated tobacco cultivars by using clip-cages in this study. The results showed that longevity， fecundity， survival and development time， but not hatch ratios of eggs of B. tabaci MED differed significantly on different tobacco cultivars. The highest longevity of whitefly males was found on K326 with 7.2 days， and the lowest was found on Yunyan 87 with 1.8 days. For females， the highest longevity was found on Cuibi 1 with 35.9 days， and the lowest was found on NC89 with 9.6 days. The highest and lowest fecundity were observed on Cuibi 1 （236.5 eggs per female） and NC89 （27.8 eggs per female）， respectively. Whiteflies developed the fastest on Honghuadajinyuan （19.5 d） but the slowest on Yunyan 99 （21.1 d）. The highest and lowest survival rates were found on Honghuadajinyuan （91.6%） and Yunyan 99 （81.4%）， respectively. In conclusion， fitness of B. tabaci MED on different tobacco cultivars ranked as Cuibi 1 and K326>Honghuadajinyuan>Yunyan 99 and Yunyan 87>NC89.

Keywords： Bemisia tabaci； MED； fitness； tobacco cultivars

煙粉虱（Bemisia tabaci）屬半翅目，粉虱科，小煙粉虱屬，因最早在希臘煙草上發現而得名[1]。煙粉虱的分類問題一直存在爭議，目前認為煙粉虱是由許多形態上相似但在寄主范圍、傳播病毒能力等生物學特性上存在明顯差異的隱種構成的復合種[2]。煙粉虱先前在我國危害并不嚴重，20世紀90年代以來，隨著MEAM1（B型）和MED（Q型）兩個煙粉虱隱種在我國的廣泛入侵，目前煙粉虱已成為我國煙草、棉花及蔬菜上的重要害蟲[3]。近年來田間調查顯示，具有更強抗藥性和溫度適應能力的MED隱種在我國許多地區已取代MEAM1隱種和土著隱種，成為危害當地作物的優勢煙粉虱隱種[4-5]。

基金項目：國家自然科學基金“不同蟲態煙粉虱誘導植物防御反應差異性研究”（31401810）；中國煙草總公司重點科技項目“煙草品種煙粉虱

抗性差異及機理研究”（110201202003）

作者簡介：李 萌（1982-），男，講師，博士，從事煙草病蟲害綜合防治研究。E-mail：limengjeff@126.com。*通信作者，E-mail：chendexin@caas.cn

收稿日期：2017-10-27 修回日期：2018-01-29

煙粉虱主要以成、若蟲在煙株中上部葉背聚集取食為害，導致煙葉發黃、株高減低、葉片數減少、干物質積累減少[6]，嚴重時可導致植株死亡；其取食過程中分泌的蜜露會誘發煤污病，阻礙葉片光合作用。此外煙粉虱還可傳播煙草曲莖病毒、中國番茄黃化曲葉病毒等雙生病毒，導致染病煙株葉片卷曲、矮化，造成嚴重減產[7-10]。目前生產上所用化學農藥對煙粉虱防治效果不佳[11]，培育和應用抗蟲品種是煙粉虱綠色防控的重要方法。相關研究發現[12-15]，煙粉虱MED隱種在不同煙草品種上的主要生物學參數差異顯著，煙草品種對煙粉虱的選擇行為也有顯著影響，表明不同煙草品種的抗蟲性存在顯著差異。本研究以我國廣泛栽培的紅花大金元、云煙87、云煙99、翠碧1號、K326和NC89煙草品種為研究對象，應用微蟲籠研究煙粉虱MED隱種對不同煙草品種的適合度差異，以期為煙粉虱的種群動態分析、預測預報、抗性育種和綜合防治提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試昆蟲 2016年7月采自河南農業大學科教園區煙草上，經線粒體COI基因測序鑒定為煙粉虱MED隱種。煙粉虱在人工氣候室內養蟲籠（60 cm×60 cm×55 cm，120目，寧波賽福實驗儀器有限公司）中以翠碧1號為寄主植物繼代飼養。為保證煙粉虱種群純度，每2代（約50 d）從實驗種群中使用吸蟲器隨機采集30頭煙粉虱，應用秦麗等[16]描述的線粒體COI PCR-RFLP技術對進行煙粉虱隱種純度鑒定（圖1）。人工氣候室環境條件為溫度（27±2）℃、相對濕度70±20%、光照周期14 h光照∶10 h黑暗。

1.1.2 供試植物 煙草育苗和栽培均使用含泥炭、珍珠巖和蛭石等摻配而成的基質（鄭州金世紀園藝基質有限公司）。煙草種子播于育苗盤內，發芽后長至3～4片真葉時移栽至直徑為13 cm的塑料花盆中，視基質干濕情況每周澆水1～2次，待長至9～11片真葉時用于試驗。植物培養條件為溫度（25±5）℃、

注：M為DNA Marker。Note： M， DNA Marker.

圖1 煙粉虱試驗種群線粒體COI PCR產物Taq I酶切圖譜

Fig. 1 Pattern of mtCOI products of whitefly individuals from experimental population after digestion with Taq I

相對濕度70±30%、光照周期14 h光照∶10 h黑暗。

1.1.3 微蟲籠 參照臧連生等[17]報道的方法制作，為減少對植物葉片光合作用影響，應用透明塑料薄片替代白色塑料板制作微蟲籠底蓋。

1.1.4 主要試劑和儀器 Taq DNA聚合酶、dNTPs、TaqI內切酶、蛋白酶K和瓊脂糖等購自上海生物工程有限公司。體視顯微鏡SMZ800N，日本尼康儀器公司；Applied Biosystems Veriti 96孔PCR儀，美國Thermo Fisher Scientific公司；MiniBIS Pro凝膠成像系統，以色列DNR公司；DYY-6C電泳儀，北京六一生物科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 煙粉虱在不同煙草品種上的壽命和產卵量 將微蟲籠夾于煙苗完全展開的中部葉片（自上向下第4～6片真葉）中部，每片葉片上夾1～2個。試驗前一天20時采摘有大量煙粉虱偽蛹的煙葉，當天上午9～10時用玻璃指形管（孔徑0.5 cm，長7 cm）采集初羽化煙粉虱。體視顯微鏡下鑒定雌雄[18]。將1對（1雌1雄）煙粉虱用指形管接入1個微蟲籠內，每個煙草品種接20對，之后每天觀察煙粉虱存活狀況。為避免新羽化煙粉虱干擾試驗結果，每10天將帶有煙粉虱的微蟲籠轉移至新的無蟲煙草上，體視顯微鏡下記錄原先所夾葉片上卵數，直至籠內煙粉虱死亡。

1.2.2 煙粉虱在不同煙草品種上的卵孵化率、卵-成蟲存活率和發育歷期 微蟲籠夾于煙苗完全展開的中部葉片（自上向下第4～6片真葉）中部，每片葉片上夾1個，沿微蟲籠邊緣在葉正面繪出微蟲籠輪廓。每個微蟲籠內接入30頭羽化后7～10 d煙粉

虱成蟲，任其取食產卵1 d后去除煙粉虱并取下微蟲籠。去除成蟲15 d后，大部分煙粉虱已發育至3齡或偽蛹期，此時再根據原先所繪微蟲籠輪廓夾回微蟲籠。此后每天8時、10時及14時用吸蟲器去除新羽化成蟲，記錄當天羽化蟲數，直到不再有煙粉虱羽化。試驗結束后剪下微蟲籠及其所夾葉片，顯微鏡下計數葉片上未孵化卵數、死亡若蟲和偽蛹數，計算卵孵化率、卵-成蟲存活率和發育歷期。每個微蟲籠為1個重復，每個煙草品種設9個重復。

1.3 數據處理

應用Statistica 6.0軟件對不同煙草品種上的煙粉虱雌、雄蟲壽命、產卵量、卵孵化率、卵-成蟲存活率和發育歷期進行方差分析和LSD比較。卵孵化率和卵-成蟲存活率數據進行統計分析前先進行反正弦平方根轉換。

2 結 果

2.1 煙粉虱在不同煙草品種上的壽命和產卵量

煙粉虱MED隱種在不同煙草品種上的壽命差異顯著（表1）。煙粉虱在6個煙草品種上的雄蟲和雌蟲壽命如表2所示。從表2可以看出，煙粉虱MED隱種雄蟲平均壽命在K326上最長，為7.2 d；在云煙87上最短，僅為1.8 d，與其在云煙99和NC89上的差異不顯著。不同煙草品種上的雄蟲平均壽命長短依次為K326>紅花大金元>翠碧1號>云煙99>NC89>云煙87。煙粉虱MED隱種雌蟲在各個煙草品種上的平均壽命均顯著高于雄蟲，在翠碧1號上最長，為35.9 d；在NC89上最短，為9.6 d。不同煙草品種上的雌蟲平均壽命長短依次為翠碧1號>K326>紅花大金元>云煙99>云煙87>NC89。

煙粉虱MED隱種在不同煙草品種上的產卵量差異顯著（表1）。煙粉虱在6個煙草品種上的單雌產卵量如表2所示。從表2可以看出，煙粉虱在翠碧1號上的平均單雌產卵量最大，為236.5粒，與其在K326上的差異不顯著；在NC89上產卵量最低，僅為27.8粒。與雌蟲壽命排序結果一致，煙粉虱在不同煙草品種上的平均單雌產卵量大小次序也為翠碧1號>K326>紅花大金元>云煙99>云煙87>NC89，表明煙粉虱雌蟲產卵量和壽命存在

表1 煙粉虱MED隱種在不同煙草品種上的壽命、產卵量、卵孵化率、存活率和發育歷期的方差分析

Table 1 One way analysis of variance （ANOVA） of longevity， fecundity， hatch rate， survival， and development time of

Bemisia tabaci MED on different tobacco cultivars

指標 Index 自由度df F P

處理間Between groups 試驗誤差Error 總變異Total

雄蟲壽命Male adult longevity 5 114 119 33.71 <0.001

雌蟲壽命Female adult longevity 5 114 119 76.43 <0.001

單雌產卵量Number of eggs/female 5 114 119 190.48 <0.001

卵孵化率Hatch rate 5 48 53 1.01 0.42

卵-成蟲存活率Survival 5 48 53 12.53 <0.001

發育歷期Development time 5 48 53 8.69 <0.001

表2 煙粉虱MED隱種在6個煙草品種上的壽命和產卵量

Table 2 Longevity and fecundity of Bemisia tabaci MED on 6 tobacco cultivars

煙草品種

Cultivar 重復數

Replicate 雄蟲壽命

Male adult longevity/d 雌蟲壽命

Female adult longevity/d 單雌產卵量/粒

Number of eggs

K326 20 7.2 ± 2.8a 26.6 ± 6.3b 234.1± 47.9a

紅花大金元Honghuadajinyuan 20 3.0 ± 1.3b 24.4 ± 5.1b 140.5 ± 36.6b

翠碧1號Cuibi 1 20 2.8 ± 0.8b 35.9 ±5.6a 236.5 ± 35.8a

云煙99Yunyan 99 20 2.7 ± 1.2bc 18.1 ± 2.4c 66.0 ± 10.4c

云煙87Yunyan 87 20 1.8 ± 0.8c 17.4 ± 4.4c 59.6± 11.6c

NC89 20 2.6 ± 0.7bc 9.6 ± 2.4d 27.8±5.2d

注：表內數據為平均值±標準誤，同列不同小寫字母表示LSD多重比較差異顯著（P<0.05），下同。

Note： Data are Mean ± SE. Different lowercase letters indicate significant difference in the same column （P<0. 05）. The same as below.

正相關關系。

2.2 煙粉虱在不同煙草品種上的孵化率、卵-成蟲存活率和發育歷期

煙粉虱MED隱種在不同煙草品種上的卵孵化率差異不顯著，卵-成蟲存活率差異顯著（表1）。煙粉虱在6個煙草品種上的卵孵化率和卵-成蟲存活率如表3所示。從表3可看出，煙粉虱卵在6個煙草品種上的平均孵化率均高于96%，其在翠碧1號上的平均孵化率高達98.5%。卵-成蟲平均存活率在紅花大金元上最高，為91.6%，與其在NC89上的差異不顯著；在云煙87上的最低，為81.4%，與其在云煙87和云煙99上的差異不顯著。不同煙草品種上的卵-成蟲平均存活率大小依次為紅花大金元>NC89>翠碧1號>K326>云煙99>云煙87。

煙粉虱MED隱種在不同煙草品種上的發育歷期差異顯著（表1）。煙粉虱在6個煙草品種上的發育歷期如表3所示。從表3可以看出，煙粉虱在紅花大金元上的平均發育歷期最短，為19.5 d，與其在K326上的差異不顯著；在云煙99上最長，為21.1 d。煙粉虱在不同煙草品種上的平均發育歷期長短依次為云煙99>翠碧1號>云煙87、NC89>K326>紅花大金元。

表3 煙粉虱MED隱種在6個煙草品種上卵孵化率、卵-成蟲存活率和發育歷期

Table 3 Hatch rate of eggs， survival and development time of Bemisia tabaci MED on 6 tobacco cultivars

煙草品種

Cultivars 重復數

Replicates 卵孵化率

Hatch rate of eggs/% 卵-成蟲存活率

Survival/% 發育歷期

Development time/d

紅花大金元Honghuadajinyuan 9（548） 97.0 ± 2.9 91.6 ± 3.3a 19.5± 0.3 e

56-60.

[15] 王艷秋，林華峰，金鵬，等. Q型煙粉虱對20個煙草品種的選擇性[J]. 植物保護，2016，42（2）：84-88.

WANG Y Q， LIN H F， JIN P， et al. Selectivity of Bemisia tabaci Q-biotype to 20 varieties of tobacco[J]. Plant Protection， 2016， 42（2）： 84-88.

[16] 秦麗，王佳，邴孝利，等. 利用mtCOI PCR-RFLP技術鑒定中國境內九個煙粉虱隱種[J]. 昆蟲學報，2013，56（2）：186-194.

QIN L， WANG J， BING X L， et al. Identification of nine cryptic species of Bemisia tabaci （Hemiptera： Aleyrodidae） from China by using the mtCOI PCR-RFLP technique[J]. Acta Entomologica Sinica， 2013， 56（2）： 186-194.

[17] 臧連生，劉銀泉，劉樹生. 一種適合粉虱實驗觀察的新型微蟲籠[J]. 昆蟲知識，2005，42（3）：329-331.

ZANG L S， LIU Y Q， LIU S S. A new clip-cage for whitefly experimental studies[J]. Chinese Bulletin of Entomology， 2005， 42（3）： 329-331.

[18] 胡敦孝，吳杏霞. 煙粉虱和溫室白粉虱的區別[J]. 植物保護，2001，27（5）：15-18.

HU D X， WU X X. Discrimination of Bemisia tabaci （Gennadius） and Trialeurodes vaporariorum （Westwood） （Homoptera： Aleyrodidae）[J]. Plant protection， 2001， 27（5）： 15-18.

[19] JIU M， ZHOU X P， TONG L， et al. Vector–virus mutualism accelerates population increase of an invasive whitefly[J]. PLoS ONE， 2007， 2： e182.

[20] LIU J， LI M， LI J M， et al. Viral infection of tobacco plants improves performance of Bemisia tabaci but more so for an invasive than for an indigenous biotype of the whitefly[J]. Journal of Zhejiang University Science B （Biomed & Biotechnology）， 2010， 11（1）： 30-40.

[21] 蔣金煒，高素霞，王強雨，等. 鄭州地區煙粉虱寄主植物種類及發生動態[J]. 河南農業大學學報，2006，40（3）：258-260.

JIANG J W， GAO S X， WANG Q Y， et al. The host species and occurrence dynamic of Bemisia tabaci （Gennadius） in Zhengzhou[J]. Journal of Henan Agricultural University， 2006， 40（3）： 258-260.

[22] 趙瑞華，鄧振山，賀曉龍. 陜西地區煙粉虱生物型的鑒定及其危害分析[J]. 延安大學學報（自然科學版），2015，34（4）：82-87.

ZHAO R H， DENG Z S， HE X L. Biotypes identification and damage analysis of Bemisia tabaci （Gennadius） in Shaanxi area[J]. Journal of Yanan University （Natural Science Edition）， 2015， 34（4）： 82-87.

[23] 饒瓊，羅漢鋼，汪細橋，等. 武漢地區煙粉虱的危害及其生物型鑒定[J]. 華中農業大學學報，2009，28（5）：535-539.

RAO Q， LUO H G， WANG X Q， et al. Damage and biotypes identification of Bemisia tabaci （Gennadius） in Wuhan area[J]. Journal of Huazhong Agricultural University， 2009， 28（5）： 535-539.

[24] 王玉波，鄭禮，鄭書宏，等. 利用煙草規模化繁殖煙粉虱初步研究[J]. 河北農業科學，2008，12（9）：42-44.

WANG Y B， ZHENG L， ZHENG S H， et al. Primary study on scale reproduction of Bemisia tabaci by utilizing tobacco[J]. Journal of Hebei Agricultural Sciences， 2008， 12 （9）： 42-44.

[25] 羅宏偉，黃建，王竹紅. 煙粉虱對寄主植物的選擇[J]. 熱帶農業工程，2009，33（6）：1-4.

LUO H W， HUANG J， WANG Z H. Preference of Bemisia tabaci （Gennadius） to host Plants[J]. Tropical Agricultural Engineering， 2009， 33（6）： 1-4.

[26] LI M， LIU J， LIU S S. Tomato yellow leaf curl virus infection of tomato does notaffect the performance of the Q and ZHJ2 biotypes of the viral vector Bemisia tabaci[J]. Insect Science， 2011， 18： 40-49.

[27] 任廣偉，王新偉，王秀芳，等. 煙草對煙粉虱的抗性與煙草化學成分的相關性[J]. 應用昆蟲學報，2011，48（4）：948-955.

REN G W， WANG X W， WANG X F， et al. Correlations between resistance of tobacco to tobacco whitefly and chemical components of tobacco leaves[J]. Chinese Journal of Applied Entomology， 2011， 48（4）： 948-955.

[28] 胡彧嫻，劉長明. B型煙粉虱在6個煙草品種上的取食行為[J]. 生物安全學報，2012，21（1）：27-31.

HU Y X， LIU C M. Feeding behaviors of Bemisia tabaci B-biotype on six tobacco varieties[J]. Journal of Biosafety， 2012， 21（1）： 27-31.

[29] ZHANG T， LUAN J B， QI J F， et al. Begomovirus–whitefly mutualism is achieved through repression of plant defences by a virus pathogenicity factor[J]. Molecular Ecology， 2012， 21 （5）：1294-1304.

[30] LUAN J B， YAO D M， ZHANG T， et al. Suppression of terpenoid synthesis in plants by a virus promotes its mutualism with vectors [J]. Ecology Letters， 2013， 16（3）： 390-398.

[31] ZHANG X， SUN X， ZHAO H P， et al. Phenolic compounds induced by Bemisia tabaci and Trialeurodes vaporariorum in Nicotiana tabacum L. and their relationship with the salicylic acid signaling pathway[J]. Arthropod-Plant Interactions， 2017， 11（5）： 659-667.