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蚜虫在世界广泛分布,可直接或者间接对植物造成多种危害,并传播植物病毒。其中的棉蚜(Aphis gossypii Glover)广泛分布于各国,是棉花和瓜类的重要害虫。黄瓜花叶病毒有广泛的寄主范围,并且在全球范围内引起非常重大的经济病害,是迄今为止传播最广、危害最大、研究最多的病毒之一。
棉蚜在试食穿刺植物的时候传播黄瓜花叶病毒,所以对棉蚜传播CMV 行为的研究重点应放在棉蚜的早期取食行为上。利用 EPG (Electrical penetration graph) 技术记录分析棉蚜的早期取食行为结果显示,蚜虫获得和接种 CMV 的准确部位应该是植物表皮细胞内部,而 pd (potential drop) 波形的发生对棉蚜在获得和接种 CMV 有重要意义。棉蚜获得 CMV 和 pdII3 阶段的行为有关,而接种 CMV 和pdII2、pdII3 阶段的行为有关。
Vat(Virus aphid transmission resistance gene)是一类在甜瓜中提取出的针对棉蚜的抗性基因,利用其中的甜瓜品种 PI161375 和法国甜瓜品种 Védrantais 杂交得到的抗性甜瓜 Margot 对棉蚜及其传播 CMV 有特异性的抗性。Margot 对棉蚜获得 CMV 没有影响,但对棉蚜接种 CMV 有显著的抗性。第二部分的实验表明,抗性在棉蚜的早期取食活动中即被感知,表现为在单位时间内 pd 数目的减少,在 pd 亚波形上表现为 pdII2 持续时间的缩短和 pdII2 脉冲数目的减少。对照棉蚜在 Margot 和感性对照 Védrantais 上接种 CMV 的结果,棉蚜在 Margot上早期取食活动的改变和接种 CMV 效率的下降相关。但是抗性对决定棉蚜在甜瓜上获得 CMV 的 pdII3 亚阶段没有影响,Vat 基因并不影响棉蚜在甜瓜上获得CMV的行为人工饲料被广泛应用于昆虫营养生理、共生菌、毒理与杀虫性物质生物测定以及昆虫与植物相互关系等方面的研究,是这些领域的重要研究手段。人工饲膜溶液作为一个成分固定和可重复的昆虫取食对象,可以为研究单一化学因子对昆虫的取食行为影响提供背景。通过EPG技术记录分析棉蚜在人工饲膜上的取食波形,辨识比较这些波形和棉蚜在植物上取食波形的异同,可以为研究蚜虫在人工饲膜上取食波形和研究化学因子对蚜虫取食行为的影响提供基础。
丹宁酸是一类复杂的酸类化合物。含该种成分较多的植物有臭椿、枫杨、苦楝等。丹宁酸对棉蚜抗性有质和量的效应,表现为一方面蚜虫在取食过程中由于感觉器官对它感化合物的反应而具有选择取食的能力,另一方面,蚜虫在取食过程中对它感化合物逐渐丧失了敏感性,从而使其具有累积毒性。第三部分的实验表明,丹宁酸对棉蚜在人工饲膜上的取食活动有明显地抑制,使棉蚜的平均probe持续时间和总的取食时间都极显著地缩短,不穿刺的时间和次数极显著地增加,可能的试食行为(pd)也显著减少。