The infection of host plants by many different viruses causes reactive oxygen species(ROS)accumulation and yellowing symptoms,but the mechanisms through which plant viruses counteract ROS-mediated im-munity to facilitate infection and symptom development have not been fully elucidated.Most plant viruses are transmitted by insect vectors in the field,but the molecular mechanisms underlying virus-host-insect interactions are unclear.In this study,we investigated the interactions among wheat,barley yellow dwarf virus(BYDV),and its aphid vector and found that the BYDV movement protein(MP)interacts with both wheat catalases(CATs)and the 26S proteasome ubiquitin receptor non-ATPase regulatory subunit 2 homo-log(PSMD2)to facilitate the 26S proteasome-mediated degradation of CATs,promoting viral infection,dis-ease symptom development,and aphid transmission.Overexpression of the BYDV MP gene in wheat enhanced the degradation of CATs,which leading to increased accumulation of ROS and thereby enhanced viral infection.Interestingly,transgenic wheat lines overexpressing BYDV MP showed significantly reduced proliferation of wingless aphids and an increased number of winged aphids.Consistent with this observation,silencing of CAT genes also enhanced viral accumulation and reduced the proliferation of wingless aphids but increased the occurrence of winged aphids.In contrast,transgenic wheat plants overexpressing TaCAT1 exhibited the opposite changes and showed increases in grain size and weight upon infection with BYDV.Biochemical assays demonstrated that BYDV MP interacts with PSMD2 and promotes 26S proteasome-mediated degradation of TaCAT1 likely in a ubiquitination-independent manner.Collectively,our study reveals a molecular mechanism by which a plant virus manipulates the ROS production system of host plants to facilitate viral infection and transmission,shedding new light on the sophisticated interactions among viruses,host plants,and insect vectors.

目的:明确金银花胡萝卜微管蚜越冬卵和春季发生蚜型的形态特征和发生规律.方法:2022 年 2 月,在田间观察胡萝卜微管蚜越冬卵分布部位,采集虫卵及各蚜型成虫,室内镜检并描述其形态特征;2022 年 3-6 月,在金银花田按五点取样法选取植株,定期调查各蚜型数量,采用最优分割法划分胡萝卜微管蚜种群动态并分析其与金银花物候的关系.结果:胡萝卜微管蚜虫卵主要分布在金银花植株的芽鳞、树杈和树皮缝等部位.胡萝卜微管蚜春季在金银花上依次发生干母、无翅孤雌蚜和有翅孤雌蚜 3 个蚜型,其中干母主要发生于 3 月 9 日至 4 月 7 日,高峰虫量为 29.4 只/梢;无翅孤雌蚜和有翅孤雌蚜在 3 月 28 日至 5 月 27 日混合发生,分别于 4 月 19 日和 5 月 13 日到达高峰,峰值分别为 75.5 只/梢和 105.6 只/梢.胡萝卜微管蚜种群动态与金银花物候特征密切相关,在金银花萌芽展叶期,蚜虫种群处于初建期和缓慢增长期,种群数量低,最高虫量为 29.4 只/梢;金银花抽梢期,蚜虫种群处于快速增长期,数量迅速上升;金银花花蕾期,蚜虫种群处于高峰期,数量达到高峰值,为 370.5 只/梢;在金银花开花期,蚜虫种群处于衰退期,数量迅速下降,至 6 月初基本消失.结论:金银花越冬期是防控胡萝卜微管蚜虫卵的关键期,萌芽展叶期是防控该蚜虫春季种群爆发的关键期.

[目的]明确4个枸杞品种对棉蚜Aphis gossypii的抗性差异,以探明抗虫因子及位点,并筛选抗蚜枸杞品种.[方法]利用刺吸电位图谱(electrical penetration graph,EPG)技术记录棉蚜成蚜在4个枸杞品种(宁杞1号、宁杞5号、宁杞7号和宁杞10号)上的取食行为,并利用室内抗蚜性鉴定和聚类分析相结合的方法对不同枸杞品种对棉蚜成蚜的抗性进行综合评价.[结果]棉蚜成蚜在取食4个枸杞品种时呈现出Np,A,G,B,C,Pd,E和F波8种波形.在棉蚜成蚜的取食过程中,E1总持续时间在宁杞1号上最长,在宁杞5号和宁杞7号上次之,在宁杞10号上最短;E2波持续时间以在宁杞10号上最长,在宁杞1号上最短;F波持续时间在宁杞1号上最长,在宁杞10号上最短,在宁杞5号和宁杞7号上的F波持续时间介于前两者之间,说明宁杞1号的机械抗性较强,而宁杞10号机械抗性较弱.通过抗蚜性的鉴定和聚类分析,将4个枸杞品种归为3类,第Ⅰ类:宁杞1号,为高抗蚜品种;第Ⅱ类:宁杞5号和宁杞7号,为抗蚜品种;第Ⅲ类:宁杞10号,为感蚜品种.[结论]棉蚜在4个枸杞品种上的取食行为存在差异,且4个枸杞品种的抗虫机制和位点也存在差异,宁杞1号在叶表皮、叶肉和韧皮部对棉蚜表现出抗性,抗蚜性最强,为高抗蚜品种;宁杞5号和宁杞7号在叶肉和韧皮部对棉蚜表现出抗性,但抗蚜性较弱,为抗蚜品种;宁杞10号能够被棉蚜长时间刺吸取食,其抗蚜性最弱,为感蚜品种.

[目的]麦长管蚜Sitobion avenae是小麦生产的首要害虫.本研究旨在明确miR-263干扰对麦长管蚜室内种群的影响,为小麦蚜虫的绿色防控提供技术支持.[方法]以纳米材料为载体,利用400 nmol/L miR-263 agomir干扰麦长管蚜1龄若蚜,采用两性生命表评价miR-263干扰对其生长发育、繁殖和种群增长的影响,以清水阴性对照(water negative control,NCW)和纳米材料阴性对照(nanomaterial negative control,NCS)作为对照组.[结果]miR-263干扰后,与NCW和NCS相比,麦长管蚜1和2龄若蚜历期显著延长,3龄若蚜历期没有显著差异,4龄若蚜历期要显著短于NCW组,整个若蚜历期显著延长;全生育期(25.42 d)显著长于NCS的(23.73 d),与NCW(23.84 d)没有显著差异;成蚜寿命和繁殖历期有所延长,单雌产蚜量有所增加,但与NCW和NCS的比没有显著差异.miR-263干扰后麦长管蚜成蚜前存活率为43.33％,显著低于NCW和NCS的(分别为91.34％和91.32％).种群生命表数据显示,miR-263干扰后内禀增长率(r)、周限增长率(λ)、净增殖率(R0)均显著低于NCW和NCS的,平均世代周期(T)比NCW和NCS显著延长;种群预测结果显示,在miR-263干扰60 d时麦长管蚜种群约为8万头,显著低于NCS的454万头和NCW的394万头.[结论]miR-263干扰主要影响低龄若蚜的历期和存活率,并对麦长管蚜的种群增长具有抑制作用,研究结果为麦长管蚜RNAi生物农药的研发提供了候选基因.

茶蚜Toxoptera aurantii Boyer是茶树上的重要害虫之一,深入研究抗蚜特异资源的抗性机理对培育茶树抗蚜品种具有重要意义.课题组前期收集的望谟紫芽茶树优良品系'W016'对茶蚜抗性强,为初步探明该种质的抗蚜特性,利用刺吸电位技术测定了茶蚜在'W016'和黄金芽(感虫品种)上的取食行为,并探明影响茶蚜刺探取食叶片的主要物理性状及生化成分因子.结果表明,茶蚜在两种供试种质上均产生9种EPG波形,依次为非刺探波(np波)、路径波(A波、B波、C波、pd波)、机械阻力波(F波)、木质部吸食波(G波)、韧皮部唾液分泌波(El波)和韧皮部汁液吸食波(E2波).刺探取食过程中,茶蚜在'W016'上的非刺探时间(np波)和C波总持续时间均显著长于黄金芽.二者口针遇到阻力的次数(F波)和总持续时间无差异,但韧皮部吸食汁液(E2波)时间'W016'显著短于黄金芽.茸毛密度、下表皮厚度和栅栏组织厚度是'W016'抗茶蚜取食胁迫的主要物理屏障因子,而咖啡碱和可溶性糖含量为主要生化因子.表明'W016'对茶蚜的取食抗性与其叶片理化性质密切相关.

[目的]明确抗生素处理对豌豆蚜Acyrthosiphon pisum专性共生菌的影响,探究共生菌Serratia symbiotica对豌豆蚜生长发育和繁殖的影响.[方法]诊断PCR检测试验所用绿色豌豆蚜成蚜中的兼性共生菌类型;通过注射和饲喂抗生素去除兼性共生菌,建立不含兼性共生菌的豌豆蚜品系;定量PCR检测含有和不含S.symbiotica的豌豆蚜成蚜中专性共生菌Buchnera aphidicola的特异性基因片段的拷贝数;记录含有和不含S.symbiotica的豌豆蚜体重、蜕皮率、死亡率和繁殖力.[结果]试验所用豌豆蚜成蚜中仅含有1种兼性共生菌S.symbiotica.使用注射抗生素的方法能够去除豌豆蚜成蚜中的兼性共生菌S.symbiotica,并且对豌豆蚜中专性共生菌B.aphidicola的含量没有影响.与含有兼性共生菌S.symbiotica的豌豆蚜成蚜相比,不含兼性共生菌的豌豆蚜体重增长缓慢,在出生后9 d时体重不到含有S.symbiotica的豌豆蚜成蚜体重的1/3;不含兼性共生菌S.symbiotica的豌豆蚜1龄若蚜历期延长、死亡率升高,且平均每头成蚜所产后代数降低.[结论]实验室绿色豌豆蚜品系携带共生菌S.symbiotica.去除豌豆蚜体内的S.symbiotica不会影响专性共生菌B.aphidicola的含量,但会对豌豆蚜的生长发育和繁殖造成负面影响.

为了明确不同温度和亲代产仔日龄对豌豆蚜子代色型分化的影响,在室内15、22、26℃三个温度条件下,采用离体叶片单头继代饲养法,选取红、绿两种色型豌豆蚜F0～F5代成蚜第2、7、12天所产的1龄若蚜,分别连续诱导观察5代,逐代统计红、绿亲本色型豌豆蚜子代中的红、绿色型豌豆蚜比例.结果表明:豌豆蚜子代色型分化受温度和亲代产仔日龄的影响.在15℃,红色型豌豆蚜易分化出绿色型豌豆蚜;在26℃,绿色型豌豆蚜易分化出红色型豌豆蚜;而在22℃红绿色型豌豆蚜亲本产生的非亲本色型后代比例明显较15和26℃低(P＜0.05).此外,不同亲代产仔日龄对子代色型分化也具有一定的影响.亲本产仔日龄不仅影响子代色型分化比例,而且影响豌豆蚜子代出现色型分化时间的早晚(P＜0.05),表明红、绿两种色型豌豆蚜亲本后代开始发生色型分化世代的早晚与同一温度下不同产仔日龄有关.

在"公共植保,绿色植保"的大背景下,合理利用天敌资源,在果蔬生产过程中开展害虫的生物防治,是构建果蔬害虫绿色防控体系的重要一环.本研究探讨了黄玛草蛉Mallada basalis Walker对草莓蚜虫的控制作用,并进一步对比分析了黄玛草蛉和吡虫啉在草莓蚜虫防治中的差异和特点,以及它们对草莓叶片光合作用和果实品质的影响.结果显示,与对照组相比,黄玛草蛉和吡虫啉均可以有效地控制蚜虫的种群,其中10%吡虫啉悬浮剂处理具有很好的速效性,施药1d后,防治效果就高达95.89%,但随着时间推延其防治效果逐渐降低.而黄玛草蛉对蚜虫的控制则具有明显的滞后性,但其防治效果随着时间推延逐渐提高,防治后21 d,按照益害比1∶60 投放黄玛草蛉处理的防治效果可以达到89.27%.使用黄玛草蛉和吡虫啉防治蚜虫后,均可以提高草莓叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2 浓度、蒸腾速率和叶绿素相对含量,且在防治后 21d后,按照益害比 1∶60 投放黄玛草蛉处理的多个光合特性指标均优于其他处理.另外,不同防治处理均可以显著提升草莓果实可溶性固形物、可溶性糖、维生素C含量和固酸比,降低可滴定酸含量,其中按照益害比 1∶60 投放黄玛草蛉处理的品质最优.综上所述,黄玛草蛉对草莓蚜虫具有较好的防治效果,并可以提高草莓叶片的光合作用能力,改善草莓品质,为今后利用天敌开展草莓蚜虫的绿色防控奠定了基础.

蓝光照射可以降低黄瓜Cucumis sativus上蚜虫的种群密度,但蓝光照射后无翅蚜虫是如何被驱离的尚未见报道.本文以盆栽黄瓜为供试材料,研究蓝光照射对黄瓜上无翅瓜蚜Aphis gossypii驱避行为的影响.结果表明,蓝光照射对设施黄瓜上的无翅蚜有较强的驱避作用,光照强度越大、照射时间越长,黄瓜上蚜虫的虫口减退率越大.蓝光照射后无翅蚜主要通过黄瓜主茎离开黄瓜向花盆的土下迁移,少部分蚜虫还可以顺着花盆向盆外迁移.光强越强,相同时间内迁离黄瓜的蚜虫越多.300 lux 蓝光照射 10h 后,蚜虫种群的校正虫口减退率达到64.03%.相同的蓝光光强和照射时间下,晚间蓝光照射处理后蚜虫的迁移数量多于白天.地面黄光环境对蓝光驱避黄瓜蚜虫具有较强的促进作用,盆外放置黄板,迁向盆外的蚜虫量增加.黄光点亮30 min后关闭,同时打开蓝光可以提高蓝光对蚜虫驱避作用.因此,蓝光照射可以驱离黄瓜上的无翅蚜,驱离的无翅蚜主要迁移到盆内土中,少量的可以迁出花盆.

Intra-and interspecific variation in plant and insect traits can alter the strength and direction of insect-plant interactions,with outcomes modified by soil biotic and abiotic conditions.We used the potato aphid (Macrosiphum euphorbiae Thomas) feeding on cultivated Solanum tuberosum and wild Solanum berthaulti to study the impact of water availability and plant mutualistic arbuscular mycorrhizal (AM) fungi on aphid performance and susceptibility to a parasitoid wasp (Aphidius ervi Haliday).Plants were grown under glass with live or sterile AM fungal spores and supplied with sufficient or reduced water supply.Plants were infested with 1 of 3 genotypes ofM.euphorbiae or maintained as aphidfree controls;aphid abundance was scored after 1 week,after which aphid susceptibility to A.ervi was assayed ex planta.Solanum tuberosum accumulated c.20％ more dry mass than S.berthaultii,and root mass of S.berthaultii was smallest under reduced water supply in the presence of AM fungi.Aphid abundance was lowest on S.berthaultii and highest for genotype "2" aphids;genotype "1" aphid density was particularly reduced on S.berthaultii.Aphid genotype "1" exhibited low susceptibility to parasitism and was attacked less frequently than the other two more susceptible aphid genotypes.Neither AM fungi nor water availability affected insect performance.Our study suggests a fitness trade-off in M.euphorbiae between parasitism resistance and aphid performance on poor quality Solanum hosts that warrants further exploration,and indicates the importance of accounting for genotype identity in determining the outcome of multitrophic interactions.