棉花生物学国家重点实验室

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实验室发现亚致死剂量氟啶虫胺腈胁迫下棉蚜的种群动态平衡机制

作者:棉花生物学国家重点实验室办公室 日期:2021/6/4 15:28:23 访问量:

  实验室崔金杰研究员团队完成了“氟啶虫胺腈对重要农业害虫棉蚜的亚致死效应及跨代影响评估”研究,发现低浓度氟啶虫胺腈处理对棉蚜产生了隔代生殖刺激,导致子二代和子三代的种群扩张,并且共生菌参与了亚致死剂量下的棉蚜的种群扩张与恢复。该发现为进一步探究氟啶虫胺腈对棉蚜的亚致死效应以及杀虫剂胁迫下共生细菌与寄主之间的关系奠定了基础,对防止棉蚜危害发生有重要参考价值。相关研究结果以“Evaluation of sublethal and transgenerational effects of sulfoxaflor on Aphis gossypii via life table parameters and 16S rRNA sequencing”为题于2021417日在线发表在农林科学1Top期刊《Pest Management Science》(IF=3.750)上。
  棉蚜是一种重要的刺吸式害虫,分布在171个国家,可危害65个属的植物,每年在世界范围内对作物的产量和质量造成重大损失。虽然化学防治等多种方法可以控制棉蚜,但随着杀虫剂的过量、频繁使用,棉蚜已对多种农药产生抗药性,愈发难以防治。作为一种重要的刺吸式害虫,棉蚜近年来对新疆棉区棉花危害日益加重,对我国棉花产业造成了严重的经济损失。近年来,低浓度杀虫剂诱导的毒物兴奋作用受到广泛的关注,它是生物对环境胁迫的一种进化适应,具体表现为靶标生物在高剂量杀虫剂下受抑制而在低剂量条件下被刺激。研究低浓度杀虫剂对棉蚜共生菌的影响及共生菌在其适应中的作用,对棉蚜的综合防治具有重要意义。
  该研究比较了低浓度氟啶虫胺腈胁迫对代际间棉蚜的生长发育以及体内共生菌的影响。研究结果表明,母代棉蚜暴露在低浓度氟啶虫胺腈之后,其后代连续6代间存在种群的“猖獗与恢复”平衡机制,即亲本棉蚜直接暴露于农药胁迫下其后代种群未受到抑制,但子二代、子三代种群却显著扩张,至子四代及之后棉蚜种群数量逐步恢复正常。同时,研究还发现共生菌中布赫纳氏菌属(Buchnera)和杀雄菌属(Arsenophonus)与氟啶虫胺腈胁迫下的棉蚜种群代际间动态平衡维持相关。该研究结果对更好地利用氟啶虫胺腈对棉蚜进行有效防治具有重要参考价值,为深入研究棉蚜共生菌介导的抗性产生与再猖獗机制奠定了理论基础,并为共生菌与蚜虫抗性的关系研究提供了新的视角。
  塔里木大学研究生尚娇为论文第一作者,中棉所姬继超博士、雒珺瑜研究员、崔金杰研究员为论文通讯作者。该研究得到了中国农业科学院科技创新工程资助。
  原文链接:https://doi.org/10.1002/ps.6385