南瓜属作物抗棉蚜和烟粉虱的广谱抗性机制研究及抗源筛选

本研究针对南瓜属作物(Cucurbita)受棉蚜(Aphis gossypii)和烟粉虱(Bemisia tabaci)危害严重的产业问题，通过大规模种质资源筛选，首次鉴定出44个抗蚜和16个抗粉虱的种质材料，其中C. moschata材料PI 550694表现出对两种害虫的广谱抗性。研究采用无选择夹笼法评估害虫生存繁殖率，为抗虫育种提供了关键靶标，相关成果发表于《Euphytica》，为减少化学农药依赖提供了新策略。

　　

南瓜、西葫芦等葫芦科作物是全球重要的经济作物，但其生产长期受到棉蚜(Aphis gossypii)和烟粉虱(Bemisia tabaci MEAM1)的双重威胁。这些刺吸式害虫不仅直接导致叶片黄化、银叶病等生理损伤，更是传播瓜类黄化花叶病毒(ZYMV)和曲叶病毒的核心媒介。当前依赖化学农药的防治方式面临抗药性发展和生态破坏等严峻挑战，而现有抗性种质资源稀缺且抗性机制不明，这使得培育抗虫品种成为产业迫切需求。

荷兰瓦赫宁根大学的Mariam Aleem团队在《Euphytica》发表的研究，系统评估了448份南瓜属种质对棉蚜和401份对烟粉虱的抗性表现。研究采用无选择夹笼法，定量分析害虫生存率(Adult survival rate)和繁殖率(Reproduction rate)，结合长期侵染实验评估发育障碍。关键样本来自USDA和IPK种质库，涵盖C. maxima、C. moschata等4个栽培种及C. ecuadorensis等2个野生近缘种。

主要技术方法

研究通过三阶段验证体系：初筛（单株无重复）→验证（2-10株重复）→自交系确认。采用标准化温室条件（25/23°C，16h光照），使用夹笼法接种同步化害虫，分别在第5天（粉虱）和第9天（蚜虫）统计生存/繁殖指标。对PI 550694等关键材料进行27天持续观察，计算幼虫转化率(LR)和成虫羽化率(AR)。

研究结果

Aphid performance on Cucurbita accessions

初筛发现93.2%材料对棉蚜高感，但6.5%材料（如C. maxima PI 302416）表现生存率<70%。通过延迟若虫发育（

）和低繁殖率（<10 nymphs/adult）筛选出44个候选抗源。

Validation of aphid resistance

二次验证中C. pepo PEP1658繁殖率降低50%，而PI 550694出现"成虫致死"现象（

），表明其抗性可能通过抗体作用(Antibiosis)实现。

Whitefly performance

粉虱初筛中92.6%材料高感，但C. moschata MOS 65等材料卵-成虫转化率显著降低（LR 0.8 vs 对照12.9）。长期实验显示PI 550694完全抑制粉虱完成生活史（AR=0）。

Broad-spectrum resistance potential

C. moschata PI 550694对两种害虫均表现抗性，其广谱抗性可能源于共同的韧皮部取食抑制机制。该材料在前期田间试验中已证实抗粉虱特性，本研究进一步揭示其多靶点抗虫潜力。

结论与意义

该研究建立了南瓜属抗虫性标准化评价体系，首次报道了同时抗棉蚜和烟粉虱的种质资源。发现的抗性材料特别是PI 550694，为解析抗虫分子机制和标记辅助育种提供了关键材料。研究提出的"季节依赖性表型鉴定"原则（春秋季差异达2.4倍）和"卵-成虫全周期评估"方法，为同类研究提供了范式。这些成果对发展绿色防控策略、保障瓜类安全生产具有重要应用价值。