西藏发现重要外来入侵害虫——西花蓟马

2013-09-28 01:33王海鸿雷仲仁代安国陈翰秋
植物保护 2013年1期
关键词:背板蓟马西藏自治区

王海鸿, 雷仲仁*, 李 雪, 代安国, 陈翰秋

(1.中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京 100193;2.西藏农牧科学院蔬菜研究所,拉萨 850032)

西花蓟马[Frankliniellaoccidentalis(Pergande)]属缨翅目(Thysanoptera)、蓟马科(Thripidae)、花蓟马属(Frankliniella),是蔬菜和观赏植物上的一种重要害虫。西花蓟马通过直接取食和传播番茄斑萎病毒等多种病毒造成严重的经济损失[1-3]。西花蓟马起源于北美洲,由于其广泛的寄主范围、较高的生殖能力和极强的抗药性[4]等原因,目前已扩散至许多国家和地区,成为一种经济重要的世界性害虫。我国大陆于2003年6月在北京郊区的大棚辣椒上首次发现西花蓟马[5],之后其迅速扩散至浙江、云南、山东、江苏、贵州和新疆等地[6-9],造成了严重的经济损失。研究人员分别利用地理信息系统Arc View GIS[10]和 CLIMEX 模型[11]分析预测了西花蓟马在中国的潜在适生范围,认为西藏自治区等地属于其不适宜生存区。然而,作者在对西藏自治区拉萨市区及堆龙德庆县岗德林村蔬菜上的蓟马进行调查研究时,肉眼观察到蓟马的体色和形态与西花蓟马相似。为确定蓟马的种类,作者进行了标本采集,带回实验室进行了形态学及分子生物学鉴定。

1 形态学特征

该种蓟马雌虫体长2 mm左右,体色浅褐色至褐色,触角8节,第1节浅黄色,第2节褐色,第3~5节黄色,但端部稍褐,第6~8节褐色。第3、4节上有叉状感觉锥。单眼3个,红色,月牙形,呈三角形排列,三角区内一对长鬃与复眼后方的长鬃等长。前胸背板有4对长鬃,分别位于前缘(1对),左右前角(1对),左右后角(2对),后缘中央有5对鬃,其中从中央向外第2对鬃最长。中后胸背板愈合,后胸背板中央有不规则的网状纹,靠近后方有一对钟状感觉器(呈亮点状),后胸背板前缘中央有2对长鬃。前翅淡黄色,上脉鬃20根,下脉鬃15根。腹部第5~8节背板两侧有微弯梳,第8背板后缘有梳状毛13根。第9节背板有2对钟状感觉器。第3~7节腹板后缘有鬃3对,无附鬃。

雄虫体长1.75 mm左右,体黄色,腹部第3~7腹板前部有小的橫椭圆形腺室。第8节背板后缘无梳状毛。

上述形态学特征与西花蓟马[12]一致,因此,拉萨市区及堆龙德庆县岗德林村蔬菜上蓟马鉴定为西花蓟马。

2 分子生物学鉴定

为了进一步验证该种蓟马是否为西花蓟马,作者利用分子生物学方法进行了鉴定。试验方法:用DNA提取试剂盒(TIANamp Genomic DNA Kit DP304-02,天根生化科技(北京)有限公司)提取单头蓟马总DNA做模板,利用鉴定西花蓟马COI(细胞色素C氧化酶亚基I)基因片段的特异性引物(F.OL2:5′-TCCCTTCATTTAGCAGGT-3′和 F.OR:5′-CGGATCAAAGAAGGATGTA-3′)[13]进 行PCR扩增。反应总体系为50μL,其中含10×PCR Buffer 5μL、2.5μmol/L d NTPs 4μL、10μmol/L引物各1μL、Taq酶0.64μL,模板DNA 5μL,用双蒸水补充至50μL。扩增条件为95℃变性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸1 min,共35个循环;最后72℃延伸10 min,4℃保存。扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测,并送博迈德科技发展有限公司测序。

琼脂糖凝胶电泳结果表明,在250 bp处有一条特异性的条带(图1),测序结果在GenBank数据库(http:∥www.ncbi.nlm.nih.gov/)中进行BLAST比对。比对结果显示与GenBank中的西花蓟马COI(JN835456)的序列相同,从分子生物学上进一步确定了西藏自治区拉萨市及堆龙德庆县岗德林村蔬菜上的蓟马为西花蓟马。

图1 西藏蓟马COI基因PCR扩增结果Fig.1 PCR amplification of COI gene in the thrips from Tibet

3 讨论

利用地理信息系统Arc View GIS和CLIMEX模型,根据昆虫耐受温、湿度的极限值以及发生地的温、湿度等气象条件,能较准确地预测昆虫可能扩散发生的区域。但大部分昆虫经过温湿度锻炼后,其耐受温湿度的极限值能够发生改变[14-15],因此,可能导致其实际适生区比预测区域更为广阔。西花蓟马在预测为不适生区域的西藏自治区出现可能基于此类原因。

传统的形态学可将特征比较明显的蓟马种类进行区分,然而,形态学难以鉴别的蓟马则需要通过分子生物学鉴定。不同的研究人员分别用COI基因全序列或片段准确地鉴定了西花蓟马等多种蓟马种类[16-20]。在对西藏自治区拉萨市区及堆龙德庆县岗德林村蔬菜上的蓟马进行形态学鉴定的基础上,辅助以分子生物学鉴定,两者鉴定结果一致,可以确定该蓟马为西花蓟马。

青藏高原的环境极为严酷,西花蓟马是近年来入侵我国的一种重要农业害虫,该虫能于较短的时间内在高原上成功地建立起种群,表明了其生物学的特殊性[4]。同时由于在新入侵地存在其天敌种类和数量匮乏等因素,该虫在较短时间内大暴发的危险不容忽视。这是西花蓟马在西藏自治区发生的首次报道,其适应青藏高原低氧、干燥及其他不利环境的生理生化机制有待于进一步研究。

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