基于高通量测序分析大豆和油菜根际微生物群落结构的差异

根肿病是由芸薹根肿菌侵染引起的专性寄生性土传病害,严重制约着油菜等十字花科作物的可持续生产.前期研究发现,大豆作为前茬作物可以显著降低后茬油菜根肿病的发生和危害,"豆-油轮作"模式是一种值得探索和应用的根肿病防治新途径.为了解开大豆作为前茬防治根肿病发生的机理,本研究基于扩增子测序技术探究大豆与油菜根际土壤微生物的群落结构差异.结果表明:大豆和油菜根际土壤微生物类群在门水平的优势类群相同,包括变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、放线菌门、子囊菌门、接合菌门、担子菌门和壶菌门等丰度都较高.但相比于油菜根际土壤,大豆根际土壤富含具有生防作用和促进植物生长的微生物,如黄杆菌属、鞘脂单胞菌属、芽孢杆菌属、链霉菌属、假单胞菌属、木霉属和盾壳霉属等;而一些植物病原细菌(如肠杆菌、黄单胞菌)和真菌(炭疽菌和尾孢菌)含量则低于油菜根际土壤;另外,大豆根际土壤中还富含具有固氮功能的根瘤菌属、慢生根瘤菌属和丛枝菌根真菌(如球囊霉属).可见,大豆根际土壤利于有益微生物生长并可抑制病原菌繁殖.大豆和油菜根际微生物组差异为大豆-油菜轮作防治根肿病提供了理论依据,并为根肿病的防治提供了一些潜在的生物防治资源.     

苹果蠹蛾成虫在苹果园中的动态分布

为了解苹果蠹蛾Cydia pomonella(L.)在田间的空间分布格局及其季节变化,从而为基于不同果园特点的诱捕器监测及有害生物综合治理提供基础信息,2005及2010年,本研究选择甘肃高台县和张掖甘州区的两处果园,应用地统计方法对其中的成虫空间分布及其季节性变化进行了研究。其结果显示:在采取常规防治的果园中,苹果蠹蛾发生热点集中在果园的边缘,且随着成虫数量季节性的消长,这种边界效应变的更加突出;而在采取了迷向防治措施的果园当中,诱捕器捕获量的空间相关性与信息素浓度和虫口数量有密切的关系。根据以上研究结果,在今后的监测工作中,尤其是在较大的果园中进行诱捕器布局的时候,应将果园的边缘地区作为重点监测区域。     

苹果蠹蛾的蛀果与脱果特性

苹果蠹蛾Cydia pomonella(L.)是我国重大植物检疫性有害生物,对苹果属以及梨属的水果生产造成严重的危害。该虫以初孵化的1龄幼虫蛀入果肉,在果实内部取食为害并完成发育,老熟幼虫在黑暗中离开果实并寻找场所结茧化蛹。为掌握苹果蠹蛾幼虫进入及脱出果实时的行为特性,从而为实施有效的防治措施提供基础信息,本文在内蒙古格棱布楞滩对苹果蠹蛾幼虫的蛀果与脱果特性开展了详细研究。取得的主要研究结果如下:1)在苹果蠹蛾种群密度较高的情况下,单个果实平均蛀孔数可达5.25个,初期蛀入果实的幼虫在2～8头之间;2)苹果及梨蛀果中的幼虫数量与蛀孔数无关,虽然果实上的最高蛀孔数可达14个,但一般情况下受害果实中的幼虫数不超过3个;3)当果实表面蛀孔数较多时(苹果超过5个,梨超过2个),苹果蠹蛾幼虫向种室钻蛀的行为发生偏移,通常转入在果肉中为害;4)落果后5d内,落果内的幼虫近半数脱果(43.1%),落果后15d内,落果内的幼虫几乎全部脱果(99.9%);5)在脱果幼虫中,94%选择在夜间脱果,6%在日间脱果;6)至试验结束,蛀果中还有64%的幼虫滞留。以上研究结果表明,在种群密度较高的情况下,苹果蠹蛾幼虫存在激烈的种内竞争;及时清除苹果蠹蛾幼虫蛀果后造成的落果对未脱果幼虫有很好的防治效果。     

苹果蠹蛾成虫产卵特性

苹果蠹蛾Cydia pomonella(L.)是全球温带地区果园主要害虫之一,是中国的重要检疫性有害生物,对我国苹果、梨等水果的安全生产造成极大危害及威胁。为详细了解苹果蠹蛾的产卵特性,从而为进行有效的监测与防控提供基础信息,作者于2006年在甘肃省山丹县梨果园中对树冠不同高度与朝向的蛀果率进行了调查,并于2010在内蒙古阿拉善左旗对梨树果枝上不同部位的产卵量进行了详细调查。主要研究结果如下:1)树冠2.5m以上的蛀果率显著高于2.5m以下的蛀果率,树冠东面的蛀果率最高,南面的蛀果率最低;2)在整个果园中,靠近北侧的果树上果实受害程度要高于南侧果树上的果实受害程度,整个果园中蛀果率由北向南逐渐降低;3)叶片上的卵数最多,占总卵数的73.1%,果实上的卵数次之,占总卵数的14.6%,枝条上的卵数最少,占总卵数的12.2%;4)在产卵的叶片上,卵主要产在叶背面,叶片背面卵量是叶正面的6.65倍。鉴于以上研究结果,在开展化学防治或颗粒体病毒防治时,应注意充分喷施果树上层树冠,且在对果实进行处理的同时,叶片和枝条也需要充分喷药。     

苹果蠹蛾诱芯性信息素含量变化及其有效时间

载有反口橡皮塞诱芯的三角式诱捕器是我国目前进行苹果蠹蛾Cydia pomonella（L.）监测的主要工具。在室内理论条件下悬挂自制的橡皮塞信息素诱芯,苹果蠹蛾性信息素释放持续时间为20周,最后1周的信息素剩余含量仍在500μg左右。在室外自然条件下,2个处理能够检测到信息素剩余含量的最后时间分别为第9周和第5周,剩余含量分别为33.3μg和37.7μg;装有该信息素诱芯的诱捕器能够诱集到苹果蠹蛾成虫的时间可达15周。综合室内和室外结果,得到该自制苹果蠹蛾诱芯的最长有效时间为15周,高效时间为4周。     

向日葵螟成虫种群消长动态和空间分布型

为了科学指导应用播期避害、性诱剂诱捕成虫和田间释放天敌昆虫-赤眼蜂防治向日葵螟,确定最佳防治时期和选择最佳防治方法,2009—2011年,在内蒙古巴彦淖尔市利用向日葵螟Homoeosoma nebulellum(Denis et Schiffermüller)性诱剂进行了向日葵螟田间种群动态和空间分布型的研究。结果表明,向日葵螟成虫每年5月中旬始见,直到9月底,一年有两个明显的成虫蛾峰期,第1个蛾峰期出现在6月下旬至7月上旬,第2个蛾峰期在7月下旬至8月中旬,当地向日葵1年受到两代幼虫的危害,而且开花期与向日葵螟两个蛾峰期吻合度越高,向日葵受葵螟幼虫的危害越重;通过应用5种聚集度指数测定和Blackith种群聚集均数λ分析,向日葵螟成虫在田间呈聚集分布,聚集主要由向日葵螟自身行为及环境因素引起。根据成虫动态和空间分布型,可以科学指导应用播期避害、性诱剂诱捕器和释放天敌昆虫的最佳时期及方式。