引起芭蕉芋细菌性软腐病的玉米迪基氏菌(Dickeya zeae) CE1的全基因组序列及比较基因组学分析

【背景】玉米迪基氏菌(Dickeya zeae)可引起香蕉、水稻等重要作物的细菌性软腐病,并造成巨大的损失。芭蕉芋抗性较好且与病虫害相关的报道很少,本研究团队首次报道了由D. zeae CE1引起的芭蕉芋细菌性软腐病。【目的】揭示CE1菌株的全基因组序列,并与同样来源于广东香蕉和水稻的D. zeae菌株作比较基因组学分析,初步探讨D. zeae种内不同病原细菌在与寄主互作过程中可能存在的遗传分化机制。【方法】采用三代测序结合二代测序对CE1菌株进行完整基因组测序,利用比较基因组学方法分析该菌株与香蕉和水稻菌株的进化关系和基因组特征差异。【结果】细菌基因组测序表明,CE1菌株的完整基因组大小为4 714 731 bp,注释预测到4 052个编码基因。与芭蕉芋和香蕉两个寄主亲缘关系类似,基因组比较分析发现来自芭蕉芋和香蕉的病菌菌株亲缘关系较近,它们在遗传进化上明显不同于水稻菌株。基因家族分析表明,编码重要致病因子如细菌分泌系统、鞭毛蛋白、胞外多糖、规律间隔成簇短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)等的基因簇在不同寄主间未表现明显分化。通过进一步分析发现,有80个基因是芭蕉芋和香蕉菌株所特有的,42个基因则是水稻菌株所特有的。在芭蕉芋和香蕉菌株的特异基因中,功能预测发现有2个基因簇分别与脂肪酸合成酶和群体感应相关;然而较多的水稻菌株特异基因则与碳水化合物转运和代谢相关,另外有一个水稻菌株特异基因簇存在于CRISPR的邻接位点。【结论】比较基因组学分析确定了芭蕉芋菌株和香蕉菌株、水稻菌株间的遗传亲缘关系,并发现了数个可能与不同类型寄主互作相关的基因位点,为D. zeae病原细菌侵染与香蕉、水稻等重要作物亲缘关系较为接近的不同作物提出风险预警。     

3种药剂对广东地区草地贪夜蛾3龄幼虫室内毒力测定及其田间药效评价

为明确几种药剂对广东地区草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫的室内毒杀作用及田间防治效果,合理使用化学农药对草地贪夜蛾进行科学防治提供理论依据.本研究采用浸叶法测定了氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对草地贪夜蛾3龄幼虫的室内毒杀作用;采用茎叶喷雾法,测定了 200克/升氯虫苯甲酰胺悬浮剂、150克/升氯虫苯甲酰胺?高效氯氟氰菊酯微囊悬浮-悬浮剂、25克/升高效氯氟氰菊酯乳油和5％甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒对田间玉米上草地贪夜蛾幼虫的防治效果.室内毒力测定试验结果表明:甲氨基阿维菌素苯甲酸和氯虫苯甲酰胺对草地贪夜蛾3龄幼虫都有较好的毒杀作用,LC50分别为0.037 mg/L和0.094 mg/L;而高效氯氟氰菊酯对草地贪夜蛾的毒杀作用较一般,LC50为5.336 mg/L.田间试验结果表明,供试的3种药剂对草地贪夜蛾幼虫速效性一般,药后1 d的防治效果为40.79％～59.67％;药后3 d的防治效果为67.27％～88.55％;药后7 d其防治效果为55.75％～90.97％.氯虫苯甲酰胺和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对草地贪夜蛾具有较好室内的毒杀作用和田间防治效果,是目前防治草地贪夜蛾的理想药剂;高效氯氟氰菊酯对草地贪夜蛾室内的毒杀作用和田间防治效果较差,不推荐用来防治草地贪夜蛾.     

稻纵卷叶螟绒茧蜂对寄主的搜索行为

稻纵卷叶螟绒茧蜂是稻纵卷叶螟幼虫的重要天敌。以Y形嗅觉仪测定了稻纵卷叶螟2—3龄幼虫虫粪、4—5龄幼虫虫粪、健康水稻、稻纵卷叶螟幼虫为害后水稻在纵卷叶螟绒茧蜂对寄主的搜索过程中的作用。结果表明已交配的雌蜂显著趋向稻纵卷叶螟2—3龄幼虫虫粪和4—5龄幼虫虫粪,不趋向健康水稻、稻纵卷叶螟幼虫为害后的水稻。雄蜂、处女雌蜂不显著趋向健康水稻、稻纵卷叶螟幼虫为害后水稻、稻纵卷叶螟2—3龄幼虫虫粪、稻纵卷叶螟4—5龄幼虫虫粪。利用固相微萃取(SPME)及气相色谱/质谱(GC/MS)联用分析稻纵卷叶螟2—3龄幼虫虫粪的化学成分,并通过Y-形嗅觉仪测试已交配雌蜂对稻纵卷叶螟2—3龄幼虫虫粪化学成分标准品的嗅觉反应,结果表明已交配的雌蜂显著趋向1-十一烯和异缬草醛,稻纵卷叶螟幼虫虫粪中的1-十一烯和异缬草醛可能是稻纵卷叶螟绒茧蜂搜索寄主的利他素。     

入侵我国的木尔坦棉花曲叶病毒及其为害

棉花曲叶病是世界棉花生产上最具毁灭性的病毒病害,已在巴基斯坦、印度、苏丹、埃及和南非等国棉花产区广泛流行,造成巨大经济损失。目前,已克隆了与该病害相关的植物病毒8种,木尔坦棉花曲叶病毒（CLCuMV）即是其中之一,这些病毒均属双生病毒科菜豆金色花叶病毒属。CLCuMV是引起巴基斯坦、印度棉花曲叶病大流行的主要病原之一。该病毒由烟粉虱以持久方式传播,也可以嫁接传播,但不能通过机械摩擦接种传播和种子带毒传播;其基因组仅含有DNA-A组分,并伴随卫星β分子。自2006年首次在我国广东朱槿上检测与鉴定到该病毒以来,目前已在我国广东、广西和海南等多个地理区域发现该病毒引起的病害,受侵染寄主植物包括朱槿、黄秋葵、棉花和垂花悬铃花;同时,已入侵我国的CLCuMV及其卫星β分子的各地理区域和不同寄主来源的分离物DNA序列相似性均大于99％,遗传较稳定。基于文献报道及作者近年的研究,本文对棉花曲叶病的分布、病原、CLCuMV特性、已入侵我国的CLCuMV现状进行了较全面的综述,同时对入侵我国的CLCuMV来源及其威胁我国棉花生产的风险进行了讨论。CLCuMV＂对我国棉花等作物的威胁日益加剧,本研究可为该病毒的防控提供参考。     

成虫期饲毒对小菜蛾试验种群当代与子代繁殖力的影响

为研究成虫期饲毒对小菜蛾种群繁殖力的影响,将氯虫苯甲酰胺、多杀菌素和溴虫腈3种药剂用10％蜂蜜水分别配制成终浓度为250 mg/L、125 mg/L和229.25 mg/L的溶液,饲喂敏感品系小菜蛾成虫,观察对成虫寿命及产卵量的影响;在此基础上,配制终浓度分别为50、20、10和5 mg/L的氯虫苯甲酰胺浓度蜂蜜水溶液,研究对小菜蛾成虫交配率、成虫寿命、产卵量及卵孵化率的影响;并通过建立子代幼虫生命表,分析摄入不同浓度药剂后对子代幼虫存活和生殖力的影响.结果表明,高剂量杀虫剂的摄入,对小菜蛾成虫具有直接毒杀作用;降低杀虫剂氯虫苯甲酰胺摄入剂量后,成虫交配率和产卵量与对照相比显著降低(P＜0.05);雌成虫平均寿命出现一定程度下降,下降幅度与处理浓度呈正相关;分析子代幼虫生命表,发现子代成虫产卵量仍显著减少(P＜0.05).计算各处理对子代幼虫种群控制作用干扰指数(IIPC),结果表明小菜蛾成虫摄入杀虫剂后,至少2代内子代种群发展产生较强的干扰.     

小菜蛾取食对寄主植物蛋白质和糖含量影响研究

小菜蛾Plutella xylostella (L.)是重要的十字花科作物害虫,寄主植物体内营养物质的变化影响小菜蛾生长发育。本研究以小菜蛾嗜好性不同的菜心、芥菜、白菜和芥蓝等4种寄主植物为材料,应用生化方法测定了被小菜蛾取食后寄主植物体内蛋白和糖含量的变化。结果表明:小菜蛾取食2、4、6、8d后,菜心体内蛋白质含量显著升高2%～35%,葡萄糖含量明显下降9%～33%;芥菜、白菜和芥蓝体内蛋白质和葡萄糖含量显著下降1%～38%和3%～36%。小菜蛾取食后,白菜和菜心体内蔗糖含量显著升高,以菜心为害2d后升高最显著,达23.32%;芥菜和芥蓝则随为害程度的不同蔗糖含量略有差异。     

农作物虫害的机器检测与监测技术研究进展

在早期发现并准确定位害虫, 对其未来的发展趋势作出评价, 可提高施药处方决策和综合防治的针对性和准确性。在作物虫害信息的获取中, 传统的检测和监测方法不但耗时、费力, 而且导致的预报滞后会进一步增加损失程度, 很难较好地满足现代农业的精准生产要求。本文介绍了国内外学者在田间作物上开展害虫及其危害状况的机器检测和监测技术研究取得的进展, 包括声特征检测法、雷达观测法、图像识别法以及光谱监测法等, 讨论了现有技术的局限性, 指出了未来作物虫害机器检测和监测技术的可能发展方向是采用多种技术相结合的组合式检测和监测方法, 从多个角度获取特定虫害的相关信息, 相互进行实证检验, 以提高作物虫害机器检测和监测的精度及效率。     

稻纵卷叶螟2010年的一次迁飞过程及其虫源分析

2010年6月10-12日, 我国华南、 江南南部稻区出现了稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis （Guenée）的大范围同期突增。为了明确此次同期突增的虫源性质, 进一步揭示稻纵卷叶螟大规模降落的大气动力学机制, 我们利用HYSPLIT轨迹分析平台、 地理信息系统ArcGIS和气象图形软件GrADS, 对稻纵卷叶螟的迁飞过程及大气背景场进行了个例研究。结果表明： （1）粤北大范围的稻纵卷叶螟突增以外地迁入种群为主, 部分为本地繁殖种群; （2）西南低空急流为稻纵卷叶螟的远距离迁飞提供了运载气流, 稻纵卷叶螟迁飞种群的集中降落是降雨造成的, 主降区位于雨区边缘的曲江、 紫金、 佛冈等地区, 降雨区的空间分布直接导致了曲江、 南雄地区降虫量的巨大差别; （3）稻纵卷叶螟迁入峰的主要虫源地分布在广东西南部稻区, 6月上旬以阳春为代表的虫源地的双季早稻进入扬花灌浆期 乳熟期, 叶片营养恶化, 稻纵卷叶螟处于成虫盛发期, 存在为粤北大规模迁入提供虫源的可能。     

食物因素对桔小实蝇表皮碳氢化合物的影响

桔小实蝇Bactrocera dorsalis是为害园艺作物的重要检疫性害虫。本研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,分析了取食3种寄主植物杨桃、番石榴和芒果的桔小实蝇雄成虫表皮碳氢化合物组成和含量,并以人工饲料饲养作为对照进行了比较。结果表明,4种食物源的桔小实蝇共含有42种表皮碳氢化合物,其碳原子数为C29-C37,主要为正构烷烃、一甲基烷烃和二甲基烷烃。取食杨桃、番石榴和芒果桔小实蝇表皮碳氢化合物种类分别为人工饲料的99.3%、91.4%和98.3%,4种食物源的桔小实蝇表皮碳氢化合物种类基本相同,主成分分析和判别分析可从含量上将各食物源的桔小实蝇区分开。不同食物源引起的差异体现在物质的含量上,而主要的组分种类相对稳定,说明食物因素不影响利用表皮碳氢化合物进行桔小实蝇种的鉴定。因此可提取种内共有物质作为种的特征峰,建立不同食物条件下桔小实蝇的指纹图谱,为检验检疫过程中实蝇种类的鉴定提供数据支持。     

农药助剂对无人机施用甲维盐微乳剂的雾滴特性及蓟马防效的影响

我国在使用农药防控农作物病虫害上,无人机施药技术仍处于初级阶段,农药有效利用率低,飘失严重,防治效果较差。本研究通过添加助剂来增加药液到达靶标作物上的雾滴密度和药液沉积量,提高利用2.3%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂进行无人机喷雾对蓟马的防效。研究结果表明,添加助剂后,药液冠表层雾滴密度从84.3个/cm~2增加到了130.8个/cm~2,沉积量从0.4μL/cm~2提高到1.7μL/cm~2;内冠层雾滴密度从52.5个/cm~2增加到99.1个/cm~2,沉积量从0.1μL/cm~2提高到0.8μL/cm~2;药后5 d对蓟马的校正防效由31.18%提高到91.67%,试验结果表明,合理地添加助剂有利于提高无人机喷雾雾滴密度和沉积量,显著提高了农药对蓟马的防效。