闫占峰, 王振营, 何康来
(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)
玉米田蚜虫的发生和为害近年来逐年加重,已成为我国玉米生产中亟待解决的问题。在已有的报道中我国玉米田为害玉米的蚜虫种类除玉米蚜[Rhopalosiphum maidis(Fitch)]外,还有禾谷缢管蚜[R.padi(Linnaeus)]、荻 草 谷 网 蚜[Macrosiphum (Sitobion)miscanthi (Takahashi)]和 麦 二 叉 蚜 [Schizaphis graminum (Rondani)]等麦类蚜虫[1-2]。然而我们在对河北省廊坊地区玉米田蚜虫种类进行调查研究时发现在玉米下部叶片为害的有一种体色为黄色的蚜虫,该种蚜虫在玉米生长前期主要集中在植株下部叶片为害,随着玉米生长,玉米下部叶片逐渐老化、脱落,逐渐向玉米中上部转移为害。根据形态学鉴定,该种蚜虫不是上述4种蚜虫的任何一种。为确定该蚜虫的种类,我们进行了标本采集,带回实验室内进行形态学及分子生物学鉴定。形态特征委托中国科学院动物研究所乔格侠研究员鉴定。
该种无翅孤雌蚜虫体黄色,卵圆形,体长1.90 mm,体宽1.00 mm;触角6节,第1~6节长度比例为19∶18∶100∶75∶75∶(43+89);腹管长圆筒形,有瓦纹、缘突和切迹;长0.39 mm,为体长的0.21倍,为尾片的2.40倍。尾片圆锥形,近中部收缩,有微刺突组成瓦纹,有曲毛4~7根。
上述形态学特征与棉蚜[3]一致,因此,玉米田黄色未知蚜虫鉴定为棉蚜(Aphis gossy pii)。
为了进一步验证该种蚜虫是否为棉蚜,利用分子生物学做了进一步的鉴定。试验方法:用DNA提取试剂盒提取的蚜虫总DNA为模板,利用引物(正向Lep F:ATTCAACCAATCATAAAGATATTGG;反向 Lep R:TAAACTTCTGGATGTCCAAAAAATCA)对蚜虫COⅠ(细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ)基因进行PCR扩增。反应总体系为50μL,其中含10×PCR Buff er 5μL、2.5μmol/L d NTPs 4 μL、10μmol/L引 物 各 1μL、Taq 酶0.6μL,模板DNA 5μL,用双蒸水补充至50μL。扩增条件为95℃预变性4 min;95℃变性30 s,52℃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600~800 bp之间有一条特异性的条带(图1),测序结果用DNAS-tar的Seqman进行正反拼接,然后在Gen Bank中进行Blast比对,手工校正,得到信息准确的片段633 bp。比对结果显示与Gen Bank中的部分棉蚜株系(EU701419等)的序列相同,从分子生物学上进一步确定了玉米田采集到的黄色蚜虫为棉蚜。
图1 黄色蚜虫COⅠ基因PCR扩增结果
传统的形态学可将特征比较明显的蚜虫种类进行区分,然而形态学难以鉴别的蚜虫则需要通过分子生物学鉴定[4]。Sabater-Munoz[5]用小片段 COI基因序列准确地鉴定了形态学上难以鉴别的五节根蚜族(For dini)蚜虫的次生寄主型。许多学者建议将分子生物学应用于蚜虫研究[4-7]。在对河北廊坊地区玉米田采集到的黄色无翅孤雌蚜虫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,可以确定该蚜虫种类为棉蚜。这是棉蚜在玉米上为害的首次报道,其在玉米上的为害机制有待于进一步研究。
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