消除麦长管蚜兼性共生菌对减轻小麦黄矮病危害的影响

发布时间：2020-06-02 09:10

【摘要】：麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius)是严重影响小麦产量的害虫,它不仅吸食小麦叶片、茎、穗部的汁液,还分泌蜜露阻碍小麦的光合作用和呼吸作用,最重要的是小麦黄矮病(病原为大麦黄矮病毒Barley yellow dwarf virus,BYDV)的传播媒介。小麦黄矮病对小麦的危害极为严重,病害流行时,会造成小麦产量锐减。麦长管蚜体内兼性共生菌与病毒享有共同位置,存在复杂的互作关系。探明共生菌—媒介蚜虫—植物病毒互作理论,可了解病毒病害流行的影响因素,为防治麦长管蚜和小麦黄矮病提供理论基础。本研究通过检测不同麦长管蚜单克隆系体内兼性共生菌感染情况,筛选出仅含1种或2种兼性共生菌单克隆系,通过向人工饲料中添加抗生素的方法消除兼性共生菌,获得与感染兼性共生菌遗传背景一致未感染兼性共生菌的麦长管蚜单克隆系,对其获取和传播病毒BYDV主流株系GAV的能力进行了比较研究,结果如下:1.从杨凌麦田采集麦长管蚜成虫,室内单头饲养形成22个单克隆系,利用16S rDNA特异性引物检测麦长管蚜体内的5种兼性共生菌Hamiltonella defensa、Regiella insecticola、Rickettsia、Wolbachia和Arsenophonus感染情况,检测结果表明:单克隆系C3和Y4未感染任何兼性共生菌,单克隆系F3仅感染H.denfensa,单克隆系C6和F2仅感染R.insecticola,单克隆系C9和F5感染H.defensa和R.insecticola,其余单克隆系感染3种或3种以上兼性共生菌。2.对前人麦长管蚜人工饲料配方进行改进,与对照人工饲料配方相比,在改进后的人工饲料配方条件下,麦长管蚜的存活率从46.00%±7.48%显著上升到90.00%±4.47%,日均体重增长率(MRGR)从0.2646±0.0139显著上升到0.3336±0.0139。通过向改进后的人工饲料配方中添加不同浓度氨苄青霉素ampicillin,头孢噻肟cefotaxime和庆大霉素gentamycin,饲养2日龄F3、C6、F2、C9和F5麦长管蚜单克隆系7d后,单头移入小麦植株中饲养,检测3代后麦长管蚜体内兼性共生菌消除情况,成功消除F3体内H.defensa,C9和F5体内R.insecticola。3.麦长管蚜单克隆系C9消除共生菌R.insecticola后,其对BYDV-GAV获毒能力无显著变化,但传毒能力从90.00%±5.774%显著下降到53.33%±6.67%;而F5消除R.insecticola及F3消除H.defensa后,其获毒能力和传毒能力均无显著变化。综上所述,通过在人工饲料中添加抗生素的方法可以成功消除麦长管蚜体内的部分兼性共生菌,消除兼性共生菌R.insecticola的能降低麦长管蚜对BYDV-GAV的传毒能力,因此通过消除介体麦长管蚜兼性共生菌来减轻小麦黄矮病的危害是可行的。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S435.12

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