外来物种的侵袭让科学家们头疼不已。而一种叫B型烟粉虱的害虫更是被科学界唯一冠以“超级害虫”的昆虫,因为它不仅能侵害蔬菜,连花卉、烟草、棉花等都无一幸免。
近日,美国科学促进会《全球科学新闻网》在“重点新闻”栏目公布:中国科学家发现生物入侵新机制——“超级害虫”B型烟粉虱与其传播的植物双生病毒存在互利共生关系。
相关论文发表在公共科学图书馆系列期刊之一PLoS ONE(www.plosone.org)上。纽约的《科学现场(LiveScience)》在报道中称:这是国际科学界首次发现一种入侵昆虫与其所传播的病毒之间存在这种互利共生关系。
发现这个秘密的人就在我们身边:浙江大学昆虫科学研究所刘树生教授是该课题组负责人。
令全球科学家
头疼的害虫
B型烟粉虱的“老家”在地中海沿岸和非洲北部。1991年,《科学》杂志记者伊丽莎白发表文章,报道B型烟粉虱入侵美国的重大灾害:常见蔬菜,多种花卉和烟草、棉花等经济作物无一幸免。它们大量取食植物汁液、传播危害性极其严重的植物双生病毒、引起植物生理异常而使作物严重减产和绝收,让美国蒙受了巨大的经济损失。该虫入侵后,不仅本身种群迅速增长,还可抑制对庄稼危害不大的土著烟粉虱的种群增长,而且抗药性发展很快,很难防治。
最新的科学研究表明,这种害虫是通过依附在一品红的叶子上传播到世界各地的,由于个头最大的才1毫米长,肉眼很难发现。一片棉花叶上可有上万只B型烟粉虱。
10年前,B型烟粉虱侵入我国,曾在我国南方多种作物上流行,浙江省也有发现。
揭示害虫入侵的
“超级”本能
2002年开始,浙江大学昆虫科学研究所、浙江大学生物技术研究所和中国农业科学院植物保护研究所展开合作研究,此项研究受到国家重点基础研究发展规划973计划外来生物入侵项目、浙江省重大农业科技攻关项目的资助。
课题组从田间取来样本,放进种着烟草、番茄、茄子的实验室饲养观查,并通过分子检测。
他们发现一个奇怪的现象,当入侵烟粉虱在已经感染病毒的植株上取食时,反而比在健康的植株上取食生长得更好。它们的生殖力提高11~17倍,成虫寿命延长5~6倍;经8周后种群数量提高2~13倍。更令人可怕的是,这些增加的个体同样都可携带病毒。然而,土著烟粉虱却没有出现这样的情况。
同时,研究人员还发现,昆虫体内携带双生病毒对其生殖和寿命影响不大,B型烟粉虱是通过在感病植物上取食而获得对其生殖和存活的促进作用,二者是一种间接的互惠共生关系。刘教授还做了一个实验:在土著烟粉虱和入侵型B型烟粉虱分别占90%和10%的棉花上,经过223天后,入侵型B型烟粉虱的比例飙升到100%。
治理“超级害虫”的
新思路
这项研究为防治这一世界性的虫灾提供了新的思路。作物抗性培育必须应对烟粉虱与双生病毒间的互惠机制。在作物早期用物理方法避免植物遭受烟粉虱危害尤为重要。刘树生认为,这种互惠共生的关系可能在自然界广泛存在,急需在深入了解烟粉虱入侵机理的同时,尽快发展和实施以生物防治、物理防治、生态调控为核心内容的综合治理技术体系,抑制住入侵烟粉虱和双生病毒的暴发势头,并将入侵烟粉虱持续控制在较低水平,以保障和促进我国种植业的持续发展。”