2016年华北南部二代二点委夜蛾成虫迁飞的雷达观测

【目的】为了明确玉米新发害虫二点委夜蛾Athetis lepigone的迁飞行为,为该虫的区域性监测预警提供依据。【方法】2016年7月在华北南部的新乡市原阳县,利用旋转极化垂直昆虫雷达和高空诱虫灯观测了2代二点委夜蛾成虫在空中的迁飞行为,利用轨迹分析软件HYSPLIT分析该虫的迁飞范围。【结果】2代二点委夜蛾成虫在日落后(19:00左右)开始起飞,2 h后达到最大值,二点委夜蛾成虫最大高峰时间主要出现在前半夜,次日凌晨虫量逐渐降低,至7:00左右迁飞活动停止,整个迁移活动持续12 h。二点委夜蛾成虫在空中成层分布,其最髙飞行高度低于1 200 m,但虫量最大处位于600-700 m。第2代二点委夜蛾成虫每晚的平均最长飞行时间为7.972 h,平均位移速度为9.12 m/s,每晚平均最远距离大约为261.74 km。结合风场和轨迹模拟分析表明,7月份二点委夜蛾以北迁为主,河南中部的漯河及许昌等地区是雷达观测点二点委夜蛾峰值时的直接虫源区,其余来自邻近区域。【结论】本研究明确了华北南部地区2016年2代二点委夜蛾在空中的迁飞参数及迁飞范围。     

东北地区粘虫的季节性迁飞行为(英文)

粘虫Mythimna separata是我国农业生产上的重要害虫, 为了明确其季节性迁飞行为参数, 本研究采用垂直监测昆虫雷达（vertical-looking radar, VLR）及相关辅助设备的长期自动观测, 结合基于GIS的大区环流和轨迹模拟, 调查分析了2005年东北地区粘虫季节性迁飞行为。结果表明： 粘虫在不同季节和夜间不同时间空中飞行高度具有明显差异, 空中飞行行为受气象条件尤其是空中风场影响较大; 春季和秋季主要借助气流运载进行大规模长距离迁飞, 夜间持续飞行时间可达9 h, 多数个体能完成整夜飞行, 春季迁飞高度主要在300~600 m, 秋季飞行高度相对较低主要在300 m以下和400~500 m。夏季雷达回波有明显的成层现象, 最高可达1 000 m, 主要集中在500 m和700 m两个高度层。轨迹分析显示： 5月29日由山东潍坊、 临沂等虫源地起飞的黏虫, 顺西南气流越海迁飞, 6月1日在气旋天气影响下, 在吉林省白城等地降落; 7月中旬主要为当地黏虫受对流天气影响进行短距离迁飞扩散; 9月11日虫源来自内蒙古呼伦贝尔, 顺西北气流向吉林省东南方向迁飞。研究结果为东北地区粘虫的有效防控提供了技术支撑。     

华北地区昆虫秋季迁飞的雷达观测

1999年9－10月利用昆虫雷达对华北地区昆虫秋季回迁的观测表明,秋季迁飞主要发生于19：00－05：00时,飞行高度一般在300－2000m。迁飞方向与风向一致,多为从东北向西南方向迁飞。运行速度和飞行高度成正相关,迁飞个体的平均运行速度由392m高度的4.8m/s增加到2000m处的27.8m/s。空中灯光诱捕表明,甜菜夜蛾和棉铃虫为优势迁飞种类。     

草地螟2007年越冬代成虫迁飞行为研究与虫源分析

草地螟 Loxostege sticticalis L.是危害我国北方农牧业的一种重要迁飞性害虫,明确草地螟的虫源地及迁飞路线对其早期预警具有重要意义。本文利用垂直监测昆虫雷达的长期观测,迁飞高峰期雌虫卵巢解剖、大区环流分析、各地虫情信息收集和利用Hysplit_4模型进行轨迹分析,研究了2007年越冬代草地螟的空中迁飞行为和东北地区严重暴发的草地螟虫源。结果表明：6月7–9日,雷达观测点诱虫灯内草地螟具有典型迁飞昆虫生理特征;草地螟主要在夜间迁飞,飞行高度集中在300～500 m,400 m是主要飞行高度,迁飞高峰期夜间迁移可持续9 h。东北地区严重发生的草地螟虫源,一部分来自内蒙古乌盟地区,一部分来自蒙古共和国中东部及中俄边境地区。据此推测我国与国外草地螟存在虫源交流。     

稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)迁飞的多普勒昆虫雷达观测及动态

在2007年7～9月江淮稻区稻纵卷叶螟大发生期间,利用多普勒昆虫监测雷达在南京市浦口区对稻纵卷叶螟成虫的迁飞活动进行了监测,结合大气风温场的数值模拟,研究了稻纵卷叶螟成虫的空中飞行参数和种群迁飞动态。结果表明：稻纵卷叶螟多选择在黄昏18：30以后大规模起飞,空中虫群密度在20：00～22：00时最大,迁飞过程可持续到次日5：00;稻纵卷叶螟主要选择在500m以下高度飞行。空中虫群具有聚集成层的现象,虫层多在100～500m高度之间形成,有时形成两个虫层,成层现象与低空急流关系密切,与温度没有直接关系。迁飞过程分析表明,浦口区的六（4）代稻纵卷叶螟在台风、副热带高压和江淮气旋的影响下,先后出现了多次迁入迁出过程。低压系统外围的下沉气流很可能是稻纵卷叶螟两次集中迁入的主要原因。     

华北二点委夜蛾种群动态监测及北京北部地区虫源性质分析

二点委夜蛾Proxenus lepigone是玉米生产中的一种新发害虫, 2011年曾在黄淮海夏玉米主产区全面暴发, 对夏玉米生产构成严重威胁。为了明确二点委夜蛾的种群动态, 探讨北京北部二点委夜蛾种群是否为迁入虫源, 2012年, 在华北地区的河北省栾城县、 北京市区和北京延庆县等地, 利用高空探照灯诱虫器、 垂直监测昆虫雷达等对二点委夜蛾成虫进行了监测, 并结合气象资料, 对北京延庆的虫源性质进行了综合分析。结果表明： 二点委夜蛾老熟幼虫作茧后可在北京延庆越冬。2012年, 北京延庆诱集二点委夜蛾累计33 951头, 可划分为3个世代。第1代成虫的诱集数量不符合正态分布, 且在姊妹灯下的数量差异符合迁飞种类的特点。在当地条件不适宜的情况下, 北京延庆监测点第1代成虫日均诱虫数量高于条件相对适宜的河北栾城。在北京延庆, 第1代成虫的逐日诱集数量与空中风向密切相关。雷达监测还表明二点委夜蛾可能是雷达回波的目标。综合以上证据表明, 北京延庆第1代成虫包含从周边迁飞而来的个体, 二点委夜蛾可能是一种兼性迁飞昆虫。本研究可为二点委夜蛾成虫能否远距离迁飞提供例证, 对今后提高其预测预报和防治水平具有重要意义。     

我国草地螟的迁飞规律及途径

草地螟Loxostege sticticalisL.是一种重要的迁飞害虫,曾给我国三北地区的农牧业生产造成巨大的经济损失。文章在列举大量草地螟迁飞证据的同时,总结分析了成虫的迁飞过程及行为生理特征、迁飞途径以及在我国主要发生危害区的虫源关系。有资料显示,成虫通常在黄昏前后自主起飞,起飞的适宜温度为20℃左右。当成虫进入边界层后,便在距地面400 m左右的高空成层,并随气流运载至远处。黎明前后,成虫降落。脂类是成虫飞行的主要能源物质。在我国,越冬代和1代之间可能可以“互为虫源地”。越冬代成虫随西南气流迁飞至我国东北地区,在当地繁殖1代后,成虫可能回迁至华北地区,尽管目前还缺乏直接的证据。最后,还讨论了草地螟迁飞规律研究中尚待解决的主要科学问题。     

雷达观测空中飞行昆虫的有效距离

以包覆细铜纱网的乒乓球作为标准检测目标,检测了X-频带,波长3cm的公主岭昆虫雷达观测空中飞行昆虫的有效距离。检测到乒乓球回波的最远距离为5185.6m;计算观测个体粘虫Mythimnaseparata（Walker）的最远有效距离约为2000m,观测个体褐飞虱Nilaparvatalugens（Stal）的最远有效距离的为300m。该雷达适于观测粘虫等体重几十mg的昆虫在空中的飞行动态。     

中国主要鳞翅目农业害虫迁飞致灾机制研究与展望

害虫迁飞是长期适应不稳定的农田环境进化形成的通过飞行开拓新生境、调节种群结构和维持种群繁衍的重要生活史对策,也是其经常暴发成灾的主要原因.迁飞害虫暴发是由其本身生物学习性与外部环境相协调的结果,特别是进化出一系列有利于种群生存、繁衍和增长的适应性生活史策略.对黏虫(Mythimna seperata)、草地螟(Loxostege sticticalis)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)和稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)等主要农业害虫的迁飞致灾机制研究表明,这些害虫迁飞已不仅是简单地通过扩大危害区域或增加危害发生频次而加剧灾害,而且进化形成了一系列适应性促进种群暴发的新机制,包括:(ⅰ)适宜的迁飞行为不仅不会以生殖力下降为代价,而且还会促进种群同步生殖,从而加剧后代集中危害;(ⅱ)迁飞型不仅可通过成虫远距离迁飞逃避天敌攻击和病原物侵染,而且在幼虫期还形成了比居留型更强的防御能力,从而有效抵抗天敌和病原物,有利于种群生存、增长与迁飞危害;(ⅲ)黏虫和草地螟进化出了在极端环境下迁飞行为"二次调控"的弹性策略,从而由迁飞型转化为居留型而在本地快速产卵危害;(ⅳ)甜菜夜蛾缺乏"卵子发生-飞行拮抗"综合症,边生殖边迁飞导致危害扩大,且对低剂量毒物显示促进迁飞危害效应.本文根据目前害虫迁飞致灾机制研究现状,提出加强昆虫迁飞行为调控的遗传基础研究,完善迁飞行为的导航与降落机制研究以及开拓害虫迁飞与免互作研究等.     

2010年牧区2代草地螟成虫迁飞的虫源分析

草地螟(Loxostege sticticalis L.)是危害我国北方农牧区的重要迁飞性害虫,明确其迁飞、扩散规律以及与境外虫源交流情况,对早期预警和有效防治具有重要意义。2010年6月1日至9月17日,利用垂直监测昆虫雷达的观测资料,结合探照灯和地面灯灯诱虫情、迁飞高峰期雌虫卵巢解剖、区域大气环流形势和迁飞轨迹分析,在内蒙古锡林浩特西郊研究了牧区2代草地螟的迁飞过程,结果表明:2010年牧区2代草地螟迁飞高峰期出现在2010年8月8日至8月21日,高峰日为8月11日,高峰日探照灯诱虫量达9167头,卵巢发育级别以1—2级为主,高峰日雷达回波主要集中在300—400 m。轨迹分析显示:迁飞高峰期8月8日、8月10—12日牧区草地螟迁飞虫源主要来自蒙古共和国东南部及中蒙边境地区,由蒙古气旋西南侧的西北气流输送进入我国内蒙古锡林郭勒盟,再随西南气流迁入呼伦贝尔草原。     

温度对马铃薯甲虫生长发育的影响

为了进一步明确温度对马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata (Say)生长发育的影响, 在恒温条件, 研究了温度对马铃薯甲虫实验种群生长发育的影响。结果表明：温度对马铃薯甲虫各虫态的发育历期、存活率及种群的繁殖力有显著的影响。发育历期随温度的升高而缩短, 发育速率与温度呈显著的正相关。马铃薯甲虫世代存活率由大到小的顺序为27℃＞23℃＞19℃＞31℃＞15℃。27℃时成虫的产卵量最高, 单雌平均卵量为729.7粒;其次为23℃, 单雌平均卵量为639.2粒。并测得马铃薯甲虫卵、1龄幼虫、2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫、幼虫期、蛹期及全世代的发育起点温度分别为9.14, 10.50, 8.17, 10.28, 9.04, 9.59, 10.23和10.90℃, 有效积温分别为73.26, 43.22, 39.23, 34.05, 161.97, 273.02, 100.38和542.58日·度。据此认为温度对马铃薯甲虫实验种群的生长发育、存活和繁殖影响明显。     

温度对食菌小蠹光滑足距小蠹实验种群发育和繁殖的影响

为了明确温度对光滑足距小蠹Xylosandrus germanus发育和繁殖的影响, 本研究分别采用真菌Acremonium kiliense和Ambrosiella hartigii在培养皿中饲养雌成虫和幼虫, 以及半人工饲料在试管中培养雌成虫的方法, 系统地研究了该食菌小蠹在16~31℃范围内6个恒温条件下的发育和16~28℃范围内5个恒温条件下的繁殖力和性比。结果表明: 从16~28℃, 光滑足距小蠹未成熟期各虫态和卵至成虫的发育历期均随温度升高而缩短, 16℃时蠹虫的发育历期为28℃时的3~4倍, 31℃时除蛹外发育历期又有延长。各温度下均以幼虫的发育历期为最长, 占卵至成虫羽化整个发育历期的50%以上。幼虫发育的最适温度为26.44℃。发育起点温度在11.0℃（蛹）至12.7℃（卵至成虫）之间。卵期有效积温最小（61.5日·度）, 幼虫期最大（189.7日·度）, 卵至成虫需要12.7℃以上约305日·度的积温才能完成发育。卵至成虫的存活率在16~25℃范围内从53.3%增大至68.3%, 28~31℃范围内又从35.0%降至3.3%。31℃时幼虫几乎不能化蛹。在半人工饲料中, 22~25℃范围内每雌平均后代数为114.3~121.5头, 以25℃时为最大, 约为16℃时的3倍、19℃和28℃时的2倍。雌雄性比以16℃时为最小（9.6∶1）, 25℃时最大（23.3∶1）, 其余温度下均为19.0∶1以上。结果说明, 温度直接影响光滑足距小蠹的发育, 主要通过影响虫道真菌生长和产孢而影响光滑足距小蠹的繁殖。     

家蚕高密度AFLP连锁图谱的构建

为了进行家蚕Bombyx mori数量性状的QTL定位研究,以白色茧系品种C₁₀₀ (♀)和近交系大造(P50)(♂)杂交得到F₁,用F₁(♂)与双隐性标记的C₁₀₀ (♀)回交,得到回交一代(BC₁),用改进的AFLP分子标记方法,经96组选择性扩增引物扩增,获得分离比为1∶1(P≤0.05)的1 744个AFLP位点。用Map Manager QTXb19（Version 0.29）连锁图谱构建软件,构建了具有814个标记,36个连锁群的家蚕高密度AFLP分子标记连锁图谱。该连锁图谱覆盖的家蚕基因组长度为13 005 cM,连锁群长度变化范围为109.0～1 573.7 cM,连锁群的平均长度为361.25 cM,其标记间平均图距15.98 cM,最小图距2.3 cM,最大图距47.7 cM,标记间大于30 cM的gap共有39个。该连锁图平均每个连锁群23个标记,最多一个连锁群有92个标记,最少8个标记。该连锁图谱确定了与经典实验遗传图谱第15连锁群和W染色体连锁群相对应的两个连锁群。     

甜菜夜蛾低龄幼虫取食含Cry1Ac毒素的人工饲料对其生长发育和成虫繁殖的影响

为了更全面地评价转Bt基因作物对甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)（鳞翅目: 夜蛾科）的影响, 在室内研究了甜菜夜蛾低龄幼虫连续6 d取食含不同浓度Cry1Ac毒素的人工饲料后转移到不含毒素的饲料上, 其生长发育与成虫繁殖的变化。结果表明: 低龄幼虫取食含Cry1Ac的饲料6 d内, 校正死亡率随Cry1Ac浓度的升高以及取食时间的延长而升高。与一直取食不含Cry1Ac饲料的对照相比, 取食含Cry1Ac饲料的幼虫体重显著下降; 幼虫历期、预蛹期及雌雄蛹期均显著延长, 但雌雄蛹重均与对照无显著差异; 幼虫化蛹率显著下降, 但羽化率与对照无显著差异; 成虫产卵前期显著延长, 产卵期与对照无显著差异, 仅在5 μg/g处理下较对照显著延长1.3 d; 每雌产卵量以10 μg/g处理最高（719粒）, 但各处理均与对照无显著差异; 雌蛾寿命均显著延长, 而雄蛾寿命仅在最高浓度80 μg/g下显著延长2.4 d。这表明, 尽管含不同浓度Cry1Ac毒素的饲料对甜菜夜蛾低龄幼虫有明显的生长发育抑制作用或导致死亡, 但转移至不含毒素的饲料上取食后, 幼虫能迅速恢复生长, 顺利化蛹、羽化并产卵。因此, 在转Bt基因作物田生长后期, 甜菜夜蛾低龄幼虫取食表达Cry1Ac蛋白的组织若能存活并完成世代发育和繁殖, 这无疑将增加甜菜夜蛾对Bt作物产生抗性的风险, 因此亟需制定Bt作物生态系统中甜菜夜蛾的治理策略。     

RNAi介导的棉铃虫氨肽酶N基因Haapn1和钙粘蛋白基因Ha_BtR沉默对Cry1Ac毒力的影响

氨肽酶N（aminopeptidase N, APN）和钙粘蛋白（cadherin）是存在于鳞翅目昆虫中肠刷状缘膜囊（brush border membrane vesicles, BBMV）上Bt毒素Cry1A的受体。本实验将棉铃虫Helicoverpa armigera氨肽酶N1基因Haapn1和钙粘蛋白基因Ha_BtR双链RNA（dsRNA）注入棉铃虫4龄幼虫体内, 以研究这两种受体基因沉默后对Cry1Ac毒力的影响。结果表明: 注射dsRNA（1 μg/头）进行基因沉默后, Haapn1 mRNA表达量比注射缓冲液（elution solution, ES）的对照下降了30%~49%, Ha_BtR mRNA表达量下降了30%~37%。注射Haapn1 dsRNA的幼虫在40和70 μg/cm² Cry1Ac活化毒素下的死亡率显著低于注射ES的幼虫, 而在 100 和 170 μg/cm² Cry1Ac原毒素处理下两者死亡率无显著差异; Cry1Ac活化毒素以及原毒素对注射Ha_BtR dsRNA幼虫与注射ES幼虫的毒力均无显著差异。当同时注射Haapn1及Ha_BtR dsRNA后, 干扰后的幼虫对Cry1Ac活化毒素和原毒素的敏感性均显著下降。本研究进一步证明了棉铃虫Haapn1和Ha_BtR均是Bt毒素Cry1Ac的功能受体, 这两种受体蛋白共同参与Cry1Ac的毒杀作用过程。该结果也提示, Haapn1或Ha_BtR基因产生突变都可能导致棉铃虫对Cry1Ac产生抗性。     

青杨脊虎天牛CYP4G2基因片段的克隆、序列分析与表达

根据报道的十几种昆虫CYP4家族基因的氨基酸序列保守区域设计一对引物,利用RT-PCR技术扩增编码青杨脊虎天牛Xylotechus rusticus中肠细胞色素氧化酶CYP4G2蛋白的cDNA片段,构建原核表达载体pET-CYP4G2,将其转化入大肠杆菌Escherichia coli JM109中表达。序列分析结果表明,该基因(CYP4G2,GenBank登录号为EF429250)保守区域阅读框全长387 bp,编码129个氨基酸残基,预测分子量和等电点分别为16.9 kD和5.75;推导的氨基酸序列与已报道的昆虫CYP4家族氨基酸序列一致性较高（63%～86%）,且具有细胞色素氧化酶的典型特征。IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳检测到一条22 kD大小的外源蛋白,与预测融合蛋白的分子量大小相应。CO差光谱分析证明重组菌表达了有活性的pET-CYP4G2。     

异色瓢虫成虫体型及体内脂肪含量对其耐寒能力的影响

为明确异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas)成虫体型及体内脂肪含量对其耐寒能力的影响, 本研究在2种发育温度(18℃和25℃)下通过表型可塑性诱导获得了不同体型的异色瓢虫成虫, 测定了成虫体型大小、体内脂肪含量、过冷却点(supercooling point, SCP)及其在恒定低温(constant low temperature, CLT)和变温(fluctuating thermal regime, FTR)下的存活率。结果表明: 较低发育温度(18℃)下的成虫体型比25℃下的明显大(P<0.01), 体内脂肪含量显著高于25℃下的(P<0.01); 且两2种发育温度下成虫体内脂肪含量与虫体干重呈较好的正相关关系。由SCP频次分布图可知, 饲养在18℃下的成虫SCP主要集中在-8 ~ -6℃范围内, 饲养在25℃下的成虫SCP主要集中在-10 ~ -9℃范围内; 且成虫体型大小与过冷却能力呈现负相关关系。经过相同时间低温暴露后成虫的存活率按下列顺序降低: FTR18℃＞FTR25℃＞CLT18℃＞CLT25℃。结果表明低温暴露过程中脂肪贮存对异色瓢虫成虫存活是非常重要的, 但是冷伤害是影响存活的基本因素。     

小菜蛾对阿维菌素抗性基因的AFLP连锁图谱的构建

世界性害虫小菜蛾Plutella xylostella (L.) 田间种群已对阿维菌素药剂产生了高抗药性。本研究以小菜蛾对阿维菌素的抗性品系、敏感品系和回交群体组建作图家系,再利用AFLP技术构建小菜蛾对阿维菌素抗性基因的连锁图谱。用10组AFLP引物组合对未经药剂处理的小菜蛾成虫DNA选择性扩增,共获得1 044条可区分的DNA条带,271条带具有多态性,χ²检验表明只有123个位点符合1∶1 （P=0.05）,其中的112个构成28个连锁群,其总长度为1 222.7 cM; 用10组AFLP引物对经药剂处理后存活的小菜蛾成虫DNA扩增,所得的DNA条带中有54个条带符合分离比1∶1,经Mapmaker 3.0对多态性位点分析,只有E1M4-15、E1M1-4和E1M4-2标记位点位于同一连锁群,3个AFLP标记与抗性基因的遗传距离分别为0 cM,8.3 cM和13.1 cM。比较分析得出,抗性基因所在的连锁群是第5连锁群。结果显示AFLP连锁图谱对小菜蛾对阿维菌素的抗性监测具有很好的应用潜力。     

桔小实蝇不同发育阶段过冷却点的测定

对桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)不同发育阶段的过冷却点进行了测定。结果表明：同一虫期个体间的过冷却点出现不同程度的变异,但均服从正态分布。不同虫期的过冷却点差异显著,其中蛹的过冷却点最低（-12.2℃～-15.0℃）。老熟幼虫的过冷却点为-8.1℃。成虫的过冷却点最低值为7日龄雄虫（-10.5℃）和雌虫（-10.1℃）,最高值为60日龄雄虫（-5.9℃）和雌虫（-6.4℃）,但同一发育时期的雌、雄成虫之间的过冷却点没有差异。测定结果提示蛹期最有可能是该虫在温带地区越冬的虫态。     

捕食量和温度对麦长管蚜在多异瓢虫体内可测定时间的影响

为了方便准确评价麦田捕食性天敌对麦长管蚜 Sitobion avenae (Fabricius) 的控制作用,应用单克隆抗体及间接 ELISA 方法研究了捕食量和温度对麦长管蚜在多异瓢虫 Adonia variegata（Goeze）体内可测定时间的影响。结果表明：在不同的温度和捕食量下,麦长管蚜在多异瓢虫体内的降解中间产物曲线均为单峰型。温度对猎物的可测定时间有显著的影响,随着温度的上升,猎物的可测定时间不断缩短。特别是当温度达到 30℃时,猎物的降解速率迅速上升,其可测定时间只有 1.18 天。捕食量对猎物的可测定时间也有显著影响,随着捕食量的增加,猎物的可测定时间延长。在 25℃的条件下,当捕食量从 1 头蚜虫增加到 3 头蚜虫,可测定时间从 2.81 天延长到 4.25 天。