【摘 要】
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近年来由白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)传播的南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black streaked dwarf virus,SRBSDV)对水稻生产造成了 巨大的经济损失。国内外学者对南方水稻黑条矮缩病毒的地理分布、传毒媒介、传播途径等特性均有研究。2009年,南方水稻黑条矮缩病在越南北方大面积蔓延,2010年进一步扩展到越南中部,同期我国
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(31972259);
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近年来由白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)传播的南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black streaked dwarf virus,SRBSDV)对水稻生产造成了 巨大的经济损失。国内外学者对南方水稻黑条矮缩病毒的地理分布、传毒媒介、传播途径等特性均有研究。2009年,南方水稻黑条矮缩病在越南北方大面积蔓延,2010年进一步扩展到越南中部,同期我国南方稻区也严重受害,之后多年越南境内只有零星发生,而2017年在越南中部和北部稻区再次暴发流行。越南中北部是白背飞虱北迁进入我国的直接虫源地也是秋季回迁种群的越冬繁殖区,但是经实地考察发现在越南中北部的11月至翌年2月是水稻休耕期,白背飞虱和SRBSDV均无水稻寄主供其生存而无法存续循环;同时,越南中北部玉米上有SRBSDV的大量显症。那么玉米能否作为SRBSDV的过渡寄主来保证来年的循环?白背飞虱能否在玉米上完成世代,通过取食将SRBSDV传到玉米上并再次获毒传回水稻上,以此完成病毒存续循环?若否,其他毒源区白背飞虱能否藉助于台风等特定天气系统迁飞到越南中北部稻区直接输入SRBSDV引发病毒流行?本论文通过昆虫刺吸电位技术(Electrical penetration graph,EPG)测定白背飞虱在玉米上的取食行为和生命参数,明确了白背飞虱在玉米上继代发育情况,探讨了玉米能否作为SRBSDV的过渡寄主完成存续循环;通过追踪台风路线和迁飞轨迹分析,基本明确了 7月份穿过海南在越南中北部登陆的南海台风是携毒白背飞虱迁入越南中北部的运载工具,阐述了越南中北部SRBSDV爆发的触发机制。主要研究结果如下:1.白背飞虱在玉米上的取食行为和营养变化为了探究玉米能否作为SRBSDV的过渡寄主完成存续循环的第一步“存”,通过EPG分析白背飞虱成虫在不同叶龄玉米上取食行为以及测定取食后玉米和虫体的可溶性糖和游离氨基酸含量变化,明确白背飞虱在玉米上是否具有传毒能力。结果表明,在玉米上白背飞虱1-5日龄成虫的取食行为无显著差异;不同叶龄玉米处理组中,与传毒相关的N4-a波总时间均超过30 min,平均持续时间均超过5 min,与获毒相关的N4-b波总时间均超过80 min,其平均持续时间均超过20 min;不同叶龄玉米被取食部位的可溶性糖和游离氨基酸含量显著降低,刺吸过玉米的虫体均显著升高,成虫通过刺吸行为获取了营养。说明白背飞虱成虫能够在玉米上进行有效取食,从取食行为和营养获取角度证明白背飞虱可能把SRBSDV从水稻传到玉米上,能完成“存”。2.白背飞虱在玉米上的生长、发育和繁殖特征为了探究玉米能否作为SRBSDV的过渡寄主完成存续循环的第二步“续”,研究了白背飞虱在玉米上的生物学,利用EPG分析了白背飞虱2龄若虫在高龄玉米上的取食行为,明确白背飞虱能否在玉米上完成世代并将SRBSDV传回水稻。测定了 2龄若虫在喇叭口期玉米上的取食行为,判定白背飞虱若虫在玉米上能否进行有效取食;对取食水稻和玉米的白背飞虱生殖力和寿命进行比较,分析了白背飞虱在玉米上继代繁殖的情况。结果表明,2龄若虫与成虫在玉米上取食能力无显著差异;取食玉米的白背飞虱雌成虫的寿命和产卵期均显著短于取食水稻组,产卵量显著下降,且在玉米上孵化的若虫在3龄前均死亡。说明白背飞虱若虫能够在玉米上进行有效取食但不能完成发育。在玉米上白背飞虱不能完成继代繁殖,无白背飞虱将SRBSDV传回水稻,不能完成“续”的过程,所以玉米上的SRBSDV是无效毒源,玉米不能作为南方水稻黑条矮缩病流行的过渡寄主。3.台风对海南白背飞虱迁飞动态的影响及其对越南中北部毒源存续的作用玉米不能作为SRBSDV的过渡寄主完成越南中北部稻区毒源的存续循环,那么该地区南方水稻黑条矮缩病的流行可能是通过在台风这类特定天气系统的影响下毒源区虫源迁飞到越南中北部稻区进行SRBSDV的直接输入引起。为了探究在台风影响下海南南部毒源区虫源的迁飞动态对越南中北部SRBSDV流行的影响,对南海台风路线进行追踪以及对台风影响下白背飞虱的迁飞轨迹和降落机制进行分析。在越南中北部稻区SRBSDV若要高效传播,那么虫源必须在7月份进入稻区,此时夏秋稻未拔节期。通过研究2013-2017年海南南部7月上灯虫量和同期登陆越南的台风情况,发现只有2017年8号台风“桑卡”发生期间海南南部有上灯高峰并且当年越南中北部南方水稻黑条矮缩病大爆发,三者相吻合。通过对2017年8号台风“桑卡”背景下飞虱迁飞轨迹和降落进行分析,结果表明,受到台风气象因素的影响,海南南部毒源区迁飞种群可以迁飞并迫降在越南中北部稻区。说明在台风影响下海南毒源区虫源可直接迁入越南中北部输入毒源进而可能引起南方水稻黑条矮缩病的流行。
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