褐飞虱致害性变异机制研究进展

褐飞虱Nilaparvata lugens Stal是危害水稻Oryza sativa L.的毁灭性害虫。种植抗虫水稻品种可以控制褐飞虱危害,技术手段绿色、经济且可持续。但是,褐飞虱致害性变异速度快且程度高,常导致抗虫水稻品种使用年限缩短。目前,针对褐飞虱致害性个体表型及分子标记、产生原因与机制、功能基因研究等已开展了大量研究。本文围绕褐飞虱致害性变异产生的遗传基础、分子标记、变异的主动机制和被动机制等方面进行综述,并对该领域未来方向进行展望。为更好地利用抗虫品种控制虫害,做好害虫的致害性监测及制定防治策略提供参考。     

草地贪夜蛾对5种寄主植物和6种杂草的取食选择性和适应性

为明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda J. E. Smith对不同寄主植物和主要杂草的取食选择及适应性,以玉米Zea mays、甘蔗Saccharum officinarum、花生Arachis hypogaea、大豆Glycine max、香蕉Musa nana、稗草Echinochloa crusgalli、马唐Digitaria sanguinalis、牛筋草Eleusine indica、莎草Cyperus rotundus、马齿苋Portulaca oleracea、鹅肠草Malachium aquaticum作为寄主,采用叶碟法测定草地贪夜蛾各龄幼虫对5种寄主植物和6种杂草的取食偏好,并测定了不同虫态的发育历期、单头蛹重、化蛹率以及单雌产卵量等。结果表明,草地贪夜蛾在5种寄主植物和6种杂草上均可完成世代发育。寄主作物中,香蕉处理的草地贪夜蛾成虫前期最长,为29.66 d;甘蔗处理下草地贪夜蛾蛹重和化蛹率分别为250.44 mg和71.67%,显著低于玉米和花生处理的蛹重和化蛹率;草地贪夜蛾取食花生后单雌产卵量最高,为768.93粒,与玉米上产卵量差异不显著,香蕉上最低,为498.76粒;1~2龄幼虫对玉米和香蕉的取食选择率有显著差异,3~6龄幼虫对玉米取食选择率显著高于其他寄主植物。6种杂草中取食莎草的成虫前期最长30.21 d,且单雌产卵量最低526.33粒;取食鹅肠草蛹重最低188.00 mg;取食马齿苋化蛹率最低为72.37%;草地贪夜蛾取食马唐后其蛹重、化蛹率、单雌产卵量最高,与取食其它5种杂草有显著性差异;2~4龄幼虫更偏向取食马唐,与其它5种差异显著。研究结果表明：寄主植物种类对草地贪夜蛾的生长发育有显著影响,其中草地贪夜蛾对玉米和马唐具有较高的取食偏好。     

热处理对红火蚁工蚁的致死效果评估

热处理作为一种无污染、无残留、环境友好型防治措施,在红火蚁Solenopsis invicta Buren（Hymenoptera：Formicidae）防控中具有广阔的应用前景。然而,目前有关热处理对红火蚁防治效果的研究相对较少,致死温度和致死时间的最佳组合仍值得进一步探究。为此,本研究在实验室条件下,采用干热（45.5、46、46.5、47、47.5、48、49、50和51℃）和热水（41、41.5、42.5、43、45、46、47和48℃）处理红火蚁工蚁0.5~5 min,记录工蚁的击倒率、及处理后12 h的存活情况。结果显示,热处理温度越高、时间越长,红火蚁工蚁的击倒率和死亡率越高。干热处理过程中,48℃高温处理4 min、49℃高温处理3 min、50或51℃高温处理2 min均可杀死100%的工蚁。采用热水处理时,45或46℃热水处理5 min、48℃热水处理2 min便可杀死全部的工蚁。因此,作为一种安全、高效的物理防治措施,热处理可用于红火蚁的有效防控。     

褐飞虱两个糖转运蛋白的功能分析及调控海藻糖代谢的影响

海藻糖转运蛋白（Trehalose transporter,Tret）可将昆虫“血糖”——海藻糖由脂肪体转运到血淋巴中,是维持昆虫体内海藻糖平衡的重要转运蛋白。本研究通过对褐飞虱Nilaparvata lugens两条糖转运蛋白序列（NlTret1、NlTret1 X1）进行生物信息学分析,并利用RNAi技术沉默NlTret1与NlTret1 X1基因,探讨其对褐飞虱调控海藻糖代谢的生物学功能。生物信息学分析表明,NlTret1与NlTret1 X1分别有1 353 bp和1 488 bp的开放阅读框,编码具有450和495个氨基酸残基,蛋白分子量大小为49.984 kDa和53.059 kDa,理论等电点pI为6.53和7.46;保守结构域分析NlTret1和NlTret1 X1分别包含10个和12个跨膜结构域,属于MFS超家族;二级结构以及三级结构预测NlTret1和NlTret1 X1主要包含无规卷曲和α螺旋结构。进化树分析显示NlTret1和NlTret1 X1皆与同为半翅目昆虫的Tret1蛋白亲缘关系接近。与注射dsGFP相比RNAi后显著抑制了靶标基因的表达量。荧光定量检测海藻糖代谢通路TRE和TPS基因,结果显示注射dsNlTret1 48 h后NlTRE1-1、NlTPS2基因表达量极显著下调,NlTRE1-2、NlTRE2与NlTPS1、NlTPS3基因表达量极显著上调;而注射dsNlTret1 X1则为NlTRE1-1、NlTRE2与NlTPS1、NlTPS2基因表达量极显著降低,NlTRE1-2和NlTPS3基因表达量极显著增高。注射dsNlTret1与dsNlTret1 X1后海藻糖酶活性均显著性降低,同时NlTret1的沉默显著抑制了糖原含量和海藻糖含量,NlTret1 X1的沉默仅使葡萄糖含量显著增高。褐飞虱两条糖转运蛋白序列经初步分析确定为海藻糖转运蛋白,这两个海藻糖转运蛋白在转运糖类物质中发挥着不同的作用,其中NlTret1 X1可能参与葡萄糖运输功能,而NlTret1则更可能参与海藻糖特异性转运。研究结果有利于探究海藻糖转运蛋白Tret调控海藻糖代谢的作用机制,为将来通过其调控昆虫海藻糖代谢平衡治理褐飞虱等害虫提供理论依据。     

恶性入侵植物豚草的繁育系统特性

豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)是原产于北美的一年生恶性入侵植物,目前已广泛分布在我国东北、华北、华中和华东等地,威胁农业、生态和民众健康。该种雌、雄头状花序同株,以种子繁殖,因而其有性繁殖特性对其扩散和爆发具有重要影响。运用套袋授粉和联苯胺-过氧化氢法等实验方法,对入侵江苏常熟的豚草种群的繁育系统特性进行了研究。结果表明,豚草花粉活力在开花后第4天开始出现,第8天到第10天花粉活力比较高;柱头可授性在开花第2天开始出现,第5天到第8天柱头可授性较高;同植株上同一时期开花的雌花的柱头可授性和雄花的花粉活力有5d左右的重叠期。不套袋处理(自然条件)和异株授粉处理下,豚草的结实率都比较高,分别达48.4%和44.4%,两者间无显著差异(P0.05);而同株授粉处理的结实率较低,仅3.4%,极显著低于不套袋处理和异株授粉的结实率(P0.01)但显著大于0(P0.05)。分析表明,豚草属于自交不亲和种,但又可部分自交亲和,不具有无融合生殖特性。因此,对在新分布区的零星豚草植株进行及时防除,将取得事半功倍的效果。     

红火蚁入侵对人为干扰区蚂蚁群落结构及多样性的影响

【目的】研究红火蚁Solenopsis invicta Buren入侵人为干扰区域后对本地蚂蚁群落建立及物种多样性的影响,为有效控制红火蚁进一步扩散蔓延提供科学依据。【方法】以广州市花都区花东镇保良村安置区为典型案例,调查研究了安置区外围(非人为干扰区)、安置区(人为干扰区)内的楼房区、草坪绿化地、荒地3种生境的蚂蚁种类和数量,分析其群落结构及多样性指数。【结果】(1)安置区外围诱集到25种蚂蚁,以黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum Fabricius、褐大头蚁Pheidole megacephala Fabricius为优势种,而在安置内仅诱集到13种,红火蚁占绝对优势;红火蚁入侵定殖显著降低了安置区内蚂蚁种群的多样性、均匀度和丰富度,而优势度及优势集中性指数却显著升高,其对安置区外围的农业生态系统影响较小。(2)安置区内草坪绿化地、荒地生境中红火蚁的比例占90%以上,而在楼房区中红火蚁的比例仅为29.11%;红火蚁在草坪绿化地、荒地的优势种占绝对优势,其优势度指数、优势集中性指数与楼房区差异极显著;在安置区内,红火蚁在人类极少活动的荒地发生较重,偶尔活动的草坪区发生次之,经常活动的楼房区极少发生。【结论】入侵红火蚁与本地蚂蚁在人为干扰区共同定殖时,红火蚁入侵显著降低了人为干扰区内的蚂蚁群落多样性,但其红火蚁的发生程度与人类日常活动呈反比。     

桃蛀螟幼虫在板栗上的空间分布型研究

通过对不同板栗园桃蛀螟Dichocrocis punctiferalis Guenee幼虫的调查,用昆虫分布型的4种常用理论公式分别进行配合适度的Х^2检验,再用6种空间分布型聚集度指标、Taylor幂法则及Iwao回归法对桃蛀螟幼虫的空间分布型进行测定。结果表明：桃蛀螟幼虫种群在板栗园中全部呈聚集分布,而且均符合负二项分布,其聚集原因是由该虫习性与环境因素共同造成的。此外,还利用了分布型参数确定了桃蛀螟幼虫的理论抽样数。     

广东番茄曲叶病毒G2分离物基因组DNA-A的分子特征

从采集于广东的番茄曲叶病病株上分离到病毒分离物G2 ,序列分析结果表明 ,其DNA_A为单链环状 ,全长2 74 4nt,共有 6个ORF ,其中病毒链上编码AV1(CP)、AV2 ,互补链上编码AC1、AC2、AC3和AC4。BLAST结果显示 ,与G2基因组有同源关系的病毒均属双生病毒科菜豆金色花叶病毒属。序列比较结果显示 ,G2与菜豆金色花叶病毒属病毒的DNA_A序列同源率均不超过 83% ,其中同源率最高的是PaLCuCNV_[G10 ](82 8% )。进一步比较发现 ,它们的基因间隔区 (IR)变异最大 (同源率为 30 9%～ 81 8% ) ;CP氨基酸序列的同源率较高 (77 6 %～ 99 2 % ) ,AC4蛋白氨基酸序列的同源率较低 (4 3 5 %～ 78 8% )。系统进化关系分析结果也显示 ,G2与已报道的菜豆金色花叶病毒属病毒的亲缘关系均较远。因此 ,G2可能是双生病毒科菜豆金色花叶病毒属中一个未报道的新种 ,命名为广东番茄曲叶病毒 (TomatoleafcurlGuangdongVirus ,ToLCGDV)     

无活菌苏云金杆菌制剂对稻纵卷叶螟和小菜蛾的田间药效评价试验

本文报道不含有活菌的苏云金杆菌可湿性粉剂在田间应用的药效试验。结果表明:经过辐射处理杀灭活孢子后的苏云金杆菌对稻纵卷叶螟和小菜蛾有良好的防治效果,与未经过处理的Bt可湿性粉剂的效果相比不存在明显的差异。由于该种制剂不含有活菌,对生态环境无不良影响,在田间应用将更加安全。     

三种除草剂对五爪金龙的防除作用及2,4-D丁酯对环境的影响

用3种除草剂(2,4-D丁酯、麦草畏和塔隆)对五爪金龙(Ipomoea cairica L.Sweet)进行化学防除试验。结果表明:1.00 mL L-1的2,4-D丁酯可以彻底杀灭五爪金龙。喷施1.00 mL L-12,4-D丁酯20 d后,五爪金龙茎叶枯死率接近100%;60 d后五爪金龙的总生物量显著低于其它处理及对照;90 d后未出现生长恢复,最终盖度防效为99.8%。而喷施1.00 mL L-1的麦草畏40 d后,五爪金龙的茎叶枯死率为99.0%,但仍有少量存活的根,90 d后再次萌生率为10.0%;喷施1.00 mL L-1塔隆40 d后,五爪金龙的茎叶枯死率为100%,90 d后再次萌生率为100%。土壤残留分析表明:在有机质含量较高[(10.14±1.01)g kg-1]的土壤中2,4-D丁酯降解速率较快,半衰期为14 d,施药后80 d的土壤中已检测不到2,4-D丁酯。此外,在野外喷洒1.0 mL L-1的2,4-D丁酯对其它植物是安全的,施药1年后,样地内的植物均能恢复生长。因此,实践中可用1.00 mL L-1的2,4-D丁酯来防除五爪金龙。