广西首次发现入侵害虫木瓜秀粉蚧

2023-01-03 00:52胡锦王小云张艳军刘红梅王慧张宏斌郑霞林
广西植保 2022年4期
关键词:番木瓜寄主植物东兴

胡锦 ,王小云,张艳军 ,刘红梅,王慧,张宏斌 ,郑霞林*

(1.广西农业环境与农产品安全重点实验室/广西大学农学院 南宁市 530004;2.农业农村部环境保护科研监测所 天津市 300191;3.农业农村部产地环境污染防控重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室 天津市 300191;4.农业农村部农业生态与资源保护总站 北京市 100125)

木瓜秀粉蚧Paracoccus marginatus(Williams&Granara de Willink),隶属于半翅目(Hemiptera)粉蚧科(Pseudococcidae)秀粉蚧属(Paracoccus),又称木瓜粉蚧,原产于墨西哥和中美洲[1],现已扩散至全球53 个国家[2]。其寄主范围广、繁殖速率快、适应性强、适生地广[3],正逐步成为世界危险性入侵性农林害虫。该虫杂食性,寄主达51 科158 属260 余种,包括果树、粮食(经济)作物、园林绿化(观赏)植物等[2]。受该虫为害后,作物严重减产甚至绝收,常给农民造成严重的经济损失[4-6]。例如,该虫于2008年入侵危害斯里兰卡的科伦坡和加姆珀哈,危害损失高达60%~100%,平均危害损失达85.9%[7];此危害也造成孟加拉国番木瓜约700美元/ha·a的经济损失[6]。

我国于2010 年首次在台湾省发现并报道了木瓜秀粉蚧的危害及寄主植物[8],随后相继在云南[9-10]、广东[11]、海南[12]、福建[13]和江西[14]发现该虫在不同寄主上为害。为避免该虫在我国进一步扩散和危害,我国学者提出了预警[15-16],并针对其生物学特性[17-19]、适生性及风险分析[20-22]、与寄主间的相互作用关系[22-25]、生物防治[26]、化学防治[27-29]等方面展开了大量研究,为遏制该虫的进一步扩散及制定综合防控策略提供了基础资料。

2021 年5 月,笔者在广西东兴的番木瓜Carica papayaL.和茄瓜Solanum melongenaL.上采集到一种粉蚧,经形态和分子鉴定,确定该虫为木瓜秀粉蚧。这是广西首次发现该世界危险性入侵害虫,其形态和分子鉴定结果如下文所述。

1 材料与方法

1.1 材料

2021年5月28日至30日,广西东兴市在开展外来入侵物种踏查中,于马路镇竹围村村路旁的番木瓜(108.041174 °E,21.642753 °N)和马路村菜地中的茄(107.955600 °E,21.654637 °N)上均发现一种粉蚧,且发生严重。记录其为害状后,采集带虫的植物枝叶置于圆形塑料盒中(高=13.5 cm,底部直径=12.5 cm,顶部直径=17.2 cm),采集部分虫体置于装有90%酒精的50 mL离心管中,带回广西大学实验室待用。

1.2 形态鉴定

参考前人资料[10-11,30],根据样本形态特征进行种类鉴定。

1.3 分子鉴定

1.3.1 基因组DNA提取

将单头木瓜秀粉蚧置于1.5 mL离心管中,用全自动研磨仪(JXFSTPRP-24,上海净信实业发展有限公司,中国)磨碎虫体,参照DNeasy Blood&Tissue Ki(t69506,QIAGENE,德国)DNA 提取试剂盒(离心柱型)的方法提取木瓜秀粉蚧DNA备用。

1.3.2 28S rDNA基因序列的扩增、电泳检测及胶回收

以所得木瓜秀粉蚧DNA 为模板,使用文献报道的28S rDNA基因引物进行PCR扩增[13]。其中上游引物为28S-parF:5´-CGGAATTCAGAATTTGTGGCGTTTAC-3´,下游引物为 28S-marR: 5´-CGGCCATATTACAAGAAT-3´。该引物委托南宁擎科生物公司合成。

PCR 反应体系(25 μL 体系)为:Premix Taq ™(Ex Taq ™ Version 2.0 plus dye)(RR902A,TaKaRa,中国)12.5 μL,上游引物、下游引物各1 μL,模板DNA 0.5 μL,ddH2O 10 μL;PCR 反应参数为:98℃变性 10s,55℃退火 30s,72℃延伸1 min,运行 30 个循环。取PCR 产物于1%(w)的琼脂糖凝胶上,在120 V电压下电泳40 min后在紫外凝胶成像系统中分析电泳结果。将电泳所得条带用Easy-Pure®Quick Gel Extraction Kit(EG101,TransGene,中国)进行胶回收。

1.3.3 序列测定与分析

胶回收产物委托南宁擎科生物公司进行序列测通测序。将所得的28S rDNA 序列在NCBI 的BLAST 进行检索;下载相似度达到90%以上的序列,通过DNAMAN软件进行多重序列比对,确定序列检测结果。利用MEGA(v7.0)软件及邻接法(Neighbor-joining Method,NJ)构建系统发育树,并对各分支进行1 000次Bootstrap检验。

2 结果与分析

2.1 形态鉴定

自然条件下,该粉蚧以若虫和雌成虫形态聚集于番木瓜(图1A)和茄(图1B)的嫩梢、嫩叶、枝干和叶背刺吸为害,造成叶片畸形(图1C)。室内镜检发现,雌成虫体椭圆形,无翅,体背被有较薄白色蜡粉,隐约可见淡黄色体壁(图1D);体长1.67~2.65 mm,体缘具16 对较短蜡丝;背腹均具蕈状腺,分布于体缘近刺孔群处,后足基节具透明孔,胫节无腺孔;刺孔群16~17 对;卵囊发达,由蜡丝组成(图1E),卵300~500 余粒;卵长椭圆形,淡黄色(图1F),鉴定该虫为木瓜秀粉蚧。

图1 木瓜秀粉蚧的为害状及形态特征

2.2 分子鉴定

2.2.1 木瓜秀粉蚧28S rDNA基因的PCR扩增

通过使用木瓜秀粉蚧28S rDNA 的引物28S parF/marR 对采自广西东兴的番木瓜和茄2 种寄主植物上的粉蚧进行PCR扩增,分别得到约428 bp和425 bp的条带(见图2)。

图2 28S rDNA引物28S-parF/marR对2种寄主植物上木瓜秀粉蚧的扩增结果电泳检测

将测通后的序列放入NCBI数据库进行比对分析后发现,2种寄主植物上的粉蚧与数据库中Paracoccus marginatusisolate S3-668,KP692333 的相似度为100%,确定这2种寄主植物上的粉蚧均为木瓜秀粉蚧。分别将其提交至NCBI 数据库,分配得到登录号为MZ407948和MZ407949。

2.2.2 系统发育分析

选择NCBI数据库比对分析相似度在90%以上物种与试验测序所得2种不同寄主植物上木瓜秀粉蚧的28S rDNA 基因片段序列进行系统发育分析。运用MEGA(v7.0)软件,使用邻接法且选择Kimura-2-Parameter 遗传距离模型构建木瓜秀粉蚧的系统发育树,并对每个分支进行1 000次Bootstrap检验。结果表明,采自广西东兴番木瓜和茄瓜上的木瓜秀粉蚧与Paracoccus marginatus聚为一支,分支支持率为100%。表明目标样本与Paracoccus marginatus为同一物种(见图3)。

图3 基于木瓜秀粉蚧28S rDNA基因构建的系统发育进化树

3 讨论

木瓜秀粉蚧是全球重要的入侵性物种,超过20多个国家将其列为检疫对象。我国海关也曾从进境的多种植物上发现该虫[15,31]。为此,中华人民共和国海关总署多次发文要求针对包括木瓜秀粉蚧在内的进境植物和水果等加强植物检疫。目前,该虫在我国5 个省已有分布和危害的报道,本文首次报道了该虫在广西的分布和寄主,使得其在国内的分布省份增加至6个。由于此次在广西调查时间和地点的局限性,目前该虫在广西的分布及寄主与前人报道的结果[2,10,14]相比略少。然而,风险评估分析结果表明,广西是木瓜秀粉蚧的高适生区[3,16]。因此,笔者推测该虫在广西实际的地理分布和寄主范围更加广泛,需要加强监测,及时发现疫情,及时上报和处理,避免其进一步扩散和危害。

虽然,本文明确了木瓜秀粉蚧在广西的地理分布。然而,关于该虫的来源还不明确。前人报道了该虫在越南广泛分布[32],在河内周年均可发生,一年中有两个明显的发生高峰期(6月上旬至7月上旬,9月下旬至10 月中下旬),且第二个高峰期的种群密度往往高于第一个高峰期[33]。广西东兴与越南河内接壤,笔者推测该虫可能由越南经自然扩散进入东兴。此外,也不排除广西境内的木瓜秀粉蚧是由国内已有该虫发生的地区苗木或果品等调运传入广西,但均需进一步研究证实。

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