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使用玫瑰贝兰光敏剂控制棉蚜并减少夏南瓜植株上西葫芦黄花叶病毒的传播

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这对你的园艺有什么意义

无论是家庭园丁还是农户都知道,微小的吸汁昆虫会多快把一片茂盛的南瓜地变成斑驳叶片和受损果实的病态纠结。该研究考察了一种称为玫瑰贝兰的光激活染料,作为一种更温和的方式来消灭棉蚜并减缓西葫芦黄花叶病毒的传播——这种病毒是西葫芦和其他南瓜作物的主要威胁。

Figure 1. 在类似简易田间的情景中,向南瓜植株喷洒可被光激活的玫瑰色染料可减少蚜虫数量和病毒损害。
Figure 1. 在类似简易田间的情景中,向南瓜植株喷洒可被光激活的玫瑰色染料可减少蚜虫数量和病毒损害。

体型微小但影响巨大的害虫

棉蚜是一种以植物汁液为食的小型昆虫,会留下黏性的蜜露,促进煤污病生长。更重要的是,它是西葫芦黄花叶病毒的高效传播者之一,该病毒会使叶片畸形、果实留下疤痕,若感染在早期发生,可能毁掉大部分收成。由于植物一旦感染病毒就无法治愈,防止昆虫获取并传播病毒对保护产量至关重要。

作为新工具的显眼染料

玫瑰贝兰是一种粉红色染料,在医学和生物学中已有应用。其在黑暗中本身毒性不高,但在光照下会产生高反应性的活性氧形式,能损伤活细胞。研究者测试了水溶性的玫瑰贝兰溶液(称为玫瑰贝兰光敏剂),以评估它在光驱动下是否能作为对取食南瓜叶片的棉蚜的杀虫剂。他们还探究了用该染料处理植株是否会干扰蚜虫将西葫芦黄花叶病毒从病株传染到健康植株的能力。

测试对蚜虫存活率的影响

来自经确认不带病毒的实验室族群的成蚜被放置在已浸泡不同浓度玫瑰贝兰溶液的南瓜叶上。随后这些叶片在典型的温暖潮湿条件下置于日光下。研究团队在一天后和三天后分别统计死亡的蚜虫数量。随染料浓度增加,蚜虫死亡率稳定上升,在最高剂量下72小时内达到全数死亡。计算结果表明,极低量的玫瑰贝兰在有足够时间和光照的情况下即可杀死一半或更多的昆虫,支持其作为高效光激活杀虫剂的作用。

减缓病毒“传递”

为研究病毒传播,科学家们首先获得了自然感染西葫芦黄花叶病毒的西葫芦植株,并通过基因检测确认病毒种类。随后让蚜虫在感染植株上短暂取食以摄取病毒,然后再在健康的南瓜植株上更长时间取食,以观察有多少新植株会被感染。在一组试验中,感染源植株在蚜虫访问前被喷洒玫瑰贝兰;在另一组中,仅在蚜虫到达前喷洒健康的受试植株;第三组则是病株和健康株都接受喷洒。所有试验中,与未处理对照相比,染料处理都降低了最终被感染植株的比例,且当双方均被处理时保护效果最强。

Figure 2. 按步骤展示蚜虫在受染色表面上受日光照射的情形,导致昆虫死亡,最终植株恢复健康。
Figure 2. 按步骤展示蚜虫在受染色表面上受日光照射的情形,导致昆虫死亡,最终植株恢复健康。

这些结果对作物保护的意义

当仅喷洒健康植株或仅喷洒感染植株时,蚜虫传播病毒的比例大约下降了一半到四分之三。当两者均被处理时,感染率降至对照水平的大约七分之一,表明玫瑰贝兰不仅能杀死蚜虫,还能削弱它们获取和传播病毒的能力。这些模式表明,染料在蚜虫取食过程中会以某种方式影响它们,使其作为病毒传播者的效率降低,尤其是在起始植株和接受植株都存在染料时。

朝着更温和的害虫防治迈出的一步

总体而言,研究表明在半田间条件下将玫瑰贝兰作为一种光激活处理,既能杀死棉蚜,也能大幅减少西葫芦黄花叶病毒在南瓜植株间的传播。对种植者而言,这提示了一个可能纳入综合害虫管理计划的补充策略,旨在在保护产量的同时减少对传统农药的依赖并降低对环境的影响。在这种处理能被广泛采用之前,还需要在真实田间条件和对非目标物种影响方面开展更多工作。

引用: Soliman, D.Z., El-Masarawy, M.S., Kheder, A.A. et al. Using Rose Bengal photosensitizer for controlling Aphis gossypii and reducing transmission of zucchini yellow mosaic virus on squash plants. Sci Rep 16, 15508 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51365-6

关键词: 西葫芦黄花叶病毒, 棉蚜, 玫瑰贝兰, 南瓜病害, 光敏剂