日本杂草甜瓜JP 82415对烟粉虱MEAM-1品系的抗性评价：基于非偏好性与低适生性的机制解析

《Discover Plants》：Evaluation of Japanese weed melon against the whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) Middle East-Asia minor 1 (MEAM-1)

本研究针对烟粉虱（Bemisia tabaci MEAM-1）对栽培甜瓜的严重危害问题，通过选择性与非选择性实验，系统评估了日本杂草甜瓜JP 82415的抗虫特性。结果表明，JP 82415通过低密度非腺毛结构显著降低烟粉虱的趋性偏好与F1代种群增长，为抗虫育种提供了新种质资源。

　　

烟粉虱（Bemisia tabaci）作为全球性农业害虫，不仅通过直接取食导致作物叶片褪绿、果实畸形，还能传播300余种植物病毒，如瓜类褪绿黄化病毒（CCYV）和瓜类黄化皱缩病毒（CYSDV），对瓜类生产造成毁灭性打击。化学防治虽广泛应用，但烟粉虱已产生抗药性，亟需开发可持续治理策略。甜瓜（Cucumis melo L.）作为重要经济作物，其种质资源多样性为抗性育种提供了可能。然而，源自日本的杂草甜瓜资源在抗虫性研究中的潜力尚未被充分挖掘。

在此背景下，Yamamoto-Kihara团队发现采集自日本香川县女木岛的杂草甜瓜JP 82415（JMG-16）在温室栽培中表现出对烟粉虱MEAM-1品系的显著低侵染现象。为解析其抗性机制，研究人员通过选择性实验、宿主适生性评估及叶片形态学分析，系统比较了JP 82415与感病栽培品种“Earl's Favorite Harukei 3”（Earl's）的差异。

关键研究方法

研究以实验室长期饲养的烟粉虱MEAM-1品系为对象，通过选择性实验（120头成虫释放于JP 82415与Earl's配对环境中）评估趋性行为；在非选择性条件下统计F1代成虫数量以评估宿主适生性；并利用扫描电镜（SEM）观察叶片背面的trichome（表皮毛）密度与形态。所有实验均设重复组，数据通过EZR进行统计学分析。

研究结果

1. 选择性实验验证非偏好性

在温室栽培的成熟植株实验中，烟粉虱对JP 82415的趋性显著低于Earl's（p<0.01）。

2. 宿主适生性显示抗繁殖能力

非选择性实验中，JP 82415上的F1代成虫数量（124.0±30.4）仅为Earl's（254.7±56.6）的约一半（p<0.01），表明其可有效抑制烟粉虱种群增长。

3. Trichome密度与抗性关联

JP 82415叶片背面trichome密度（18.7±0.6/4 mm2）仅为Earl's的三分之一（p<0.01），且电镜显示其为非腺毛结构，无分泌功能。低密度trichome可能通过改变微环境（如气流、湿度）降低烟粉虱适应性。

结论与意义

本研究首次证实日本杂草甜瓜JP 82415对烟粉虱MEAM-1品系兼具非偏好性与抗繁殖双重抗性，其低密度非腺毛结构是潜在抗性机制。这一发现为甜瓜抗虫育种提供了新种质资源，有望减少化学农药依赖，推动可持续农业的发展。论文发表于《Discover Plants》，为作物抗虫性研究提供了重要案例。