Species Diversity and Geographical Distribution of Whiteflies (Hemiptera: Aleyrodidae) in Zimbabwe
本研究通过鉴定多种宿主植物上的烟白粉虱 *Bemisia tabaci* SSA1-SG3 和温室白粉虱 *Trialeurodes vaporariorum*，表征其内共生菌群，并检测到番茄黄曲点病毒 (TYLCV) 以及在南非首次记录到的烟白粉虱卷曲病毒 (SLCCV)，从而建立了津巴布韦白粉虱多样性的首个分子基准。
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在农业的隐秘世界中，一些最具破坏性的害虫在为时已晚之前，对肉眼而言是不可见的。其中包括粉虱，这种微小的昆虫以植物的汁液为食，使植物衰弱，并留下会诱发黑霉的粘性残留物。但它们真正的危险不在于它们吃什么，而在于它们携带了什么。这些昆虫就像是“活体注射器”，在从一片叶子移动到另一片叶子的过程中，将植物病毒注入作物中。其中一类被称为双包基因组病毒（begomoviruses）的病毒，可以摧毁整个番茄、豆类和棉花的收成，将绿色的田野变成棕色的荒地。对于津巴布韦的农民来说，在这个农业是经济支柱的国家，准确了解存在哪些昆虫、它们携带什么样的遗传组成以及它们可能传播哪些病毒，是关乎粮食安全的大事。缺乏这些知识，保护作物的努力往往是盲目的，依赖的是猜测而非精确的科学。
为了解开这个谜团，来自津巴韦和韩国的研究团队在津巴布韦的主要农业区进行了一次全面的调查。他们在2018年和2019年生长季节期间，前往了包括中央高地到南部省份在内的十个不同地点。他们的目标是在自然栖息地捕捉白粉虱种群的一个快照。他们从七种不同类型的植物中采集了成年昆虫，包括常见豆类、棉花、番茄、红薯和各种绿叶蔬菜。科学家们并没有仅仅计数这些昆虫，而是将它们带回实验室读取它们的遗传密码。通过检查线粒体（细胞的能量中心）中发现的一段特定DNA片段，他们可以准确识别出正在处理的是哪种白粉虱物种。这种分子方法至关重要，因为许多白粉虱在肉眼看来完全相同，但它们属于具有截然不同行为和传播疾病能力的生物群体。
研究显示，目前津巴布韦有两种不同的白粉虱物种在活跃。第一种是烟白粉虱（Bemisia tabaci），这是一个复杂的昆虫群体，科学家们发现它们实际上是隐藏在众目睽睽之下的许多种不同的“隐存”物种。在这次调查中，该类型的每一个样本都属于一个被称为SSA1-SG3的特定亚群。这一发现意义重大，因为它证实了津巴布韦的白粉虱是本土非洲谱系，与在坦桑尼亚发现的种群亲缘关系较近，而不是那些已经占领了欧洲和亚洲部分地区的更具侵略性的入侵类型。发现的第二种物种是温室白粉虱（Trialeurodes vaporariorum）。与本土的烟白粉虱不同，这个物种在整个国家几乎没有表现出遗传差异，这表明这一类昆虫是相对较近时期引入的，并随后迅速扩散到了哈拉雷、马隆德拉及其他地区的农场。
除了识别昆虫外，研究人员还调查了生活在它们体内的微观细菌。这些被称为内共生体的细菌通常与昆虫共生，有时能帮助它们生存或繁殖。研究小组发现，无论物种或地点如何，每一种被测试的白粉虱体内都存在一种特定的细菌——Arsenophonus。这种普遍的存在表明它是津巴布韦白粉虱群落的一个基本组成部分。其他细菌在约一半的昆虫中被发现，而另一种名为Hamiltonella的细菌则完全缺失。这种特定细菌的缺失并非谜团，而是一个已知的生物学规律：当Arsenophonus的数量如此之高时，它通常会通过竞争排挤掉Hamiltonella。
这项调查最关键的部分是检查这些昆虫是否携带危险的植物病毒。结果显示，近30%受测的白粉虱携带病毒。研究识别出了两种不同的病毒。其中一种被称为番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus），是在棉田采集的烟白粉虱身上发现的。这是一个显著的发现，因为此前尚未在这一地区确认过这种特定类型的白粉虱是该病毒的携带者，这引发了关于该疾病如何在棉花和蔬菜作物之间传播的新问题。第二种病毒——南瓜叶卷曲中国病毒（Squash leaf curl China virus），则在温室白粉虱身上被发现。这种病毒在三种不同类型的植物上被检测到——番茄、一种名为蜘蛛叶的绿叶蔬菜以及类似卷心菜的蔬菜——且分布在两个不同的城市。这一发现标志着该特定病毒首次在南非的温室白粉虱中被记录下来。
这些发现的意义对于津巴布韦农业的未来是直接且具有实践价值的。这项研究建立了一个清晰的基准，表明该国的白粉虱种群目前由本土物种主导，而非其他地方常见的极具侵略性的入侵类型，这提供了一定程度的宽慰。然而，由于原生和引入物种都存在病毒，作物面临的风险是真实且存在的。温室白粉虱在多种蔬菜中传播病毒的事实表明，农民不能指望单一作物是安全的。研究强调了对进口植物材料进行仔细监测的必要性，因为津巴布韦的温室白粉虱与印度的白粉虱之间的遗传相似性表明，它们可能是随幼苗抵达的。通过精确绘制哪些昆虫在何处以及它们携带了什么，科学家现在可以帮助农民和政策制定者设计更好的策略来保护收成，确保粮食供应免受这些微小但强大的威胁。
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