中华甲虫蒲螨对松墨天牛的生防潜力初探

中华甲虫蒲螨(Pyemotes zhonghuajia Yu, Zhang and He)在多种蛀干害虫中起到了较好的防治效果,但利用其对松墨天牛(Monochamus alternatus Hope)进行防治的研究目前较少。为揭示中华甲虫蒲螨对松墨天牛的寄生效果,初步探究其生防潜力,比较中华甲虫蒲螨对不同龄期松墨天牛幼虫的寄生情况与致死力,及不同温度对中华甲虫蒲螨发育及寄生效果的影响。结果显示,中华甲虫蒲螨对1龄、2龄、3龄、4龄幼虫均有致死力,致死力强弱为2龄3龄4龄1龄;不同龄期松墨天牛幼虫体上的中华甲虫蒲螨寄生数量差异显著(p0.05),其中2龄幼虫体上寄生的数量最高,达(5.800±1.448)头;2龄、3龄、4龄幼虫体上寄生的蒲螨可产生膨腹体完成世代发育,且3龄虫体上的膨腹体发育最好;蒲螨膨腹体发育的最适温度区间为24℃~28℃,低于或高于此温度区域膨腹体会发育不良或难以发育。综上,中华甲虫蒲螨对松墨天牛幼虫有较好的防治效果,有助于日后松墨天牛的生物防治。     

松墨天牛漆酶基因MaLac1的克隆、原核表达及表达谱分析

【目的】本研究旨在克隆并鉴定松墨天牛Monochamus alternatus内源漆酶基因MaLac1,分析其在松墨天牛不同发育阶段的表达水平,为进一步明确MaLac1功能提供依据。【方法】基于松墨天牛肠道转录组测序数据,通过RACE克隆松墨天牛MaLac1基因的全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析;将该基因与pET-32a载体链接构建表达载体pET-MaLac1,导入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta (DE3)使其表达;使用qPCR检测MaLac1基因在松墨天牛不同发育阶段(低龄幼虫、老熟幼虫、蛹、雌成虫和雄成虫)肠道中的表达差异。【结果】克隆获得松墨天牛MaLac1的cDNA全长序列(GenBank登录号:KY073340)。MaLac1开放阅读框全长2 067 bp,编码一个含688个氨基酸的蛋白质,预测分子量为78.34 kD,等电点为5.30。SignalP 4.1 Server预测MaLac1在N端包含一个15个氨基酸的信号肽。序列比对分析表明,MaLac1具有典型的昆虫漆酶基因特征,与赤拟谷盗Tribolium castaneum漆酶基因的氨基酸序列一致性达93%。SDS-PAGE检测发现IPTG诱导表达了一条大约78 kD的特异蛋白条带,与推测大小一致。qPCR结果显示,MaLac1在不同发育阶段的松墨天牛肠道中均有表达,其中,在雌成虫肠道中表达量最高,在雄成虫肠道中的次之,在幼虫肠道中的最低。【结论】MaLac1在松墨天牛成虫中表达量显著高于其在幼虫中的,这一结果可能与幼虫和成虫的取食习性差异相关。MaLac1在松墨天牛体内的功能还有待进一步研究。     

基于F3Net显著性目标检测的蝴蝶图像前背景自动分割

【目的】具有复杂背景的蝴蝶图像前背景分割难度大。本研究旨在探索基于深度学习显著性目标检测的蝴蝶图像自动分割方法。【方法】应用DUTS-TR数据集训练F³Net显著性目标检测算法构建前背景预测模型,然后将模型用于具有复杂背景的蝴蝶图像数据集实现蝴蝶前背景自动分割。在此基础上,采用迁移学习方法,保持ResNet骨架不变,利用蝴蝶图像及其前景蒙板数据,使用交叉特征模块、级联反馈解码器和像素感知损失方法重新训练优化模型参数,得到更优的自动分割模型。同时,将其他5种基于深度学习显著性检测算法也用于自动分割,并比较了这些算法和F³Net算法的性能。【结果】所有算法均获得了很好的蝴蝶图像前背景分割效果,其中,F³Net是更优的算法,其7个指标S测度、E测度、F测度、平均绝对误差(MAE)、精度、召回率和平均IoU值分别为0.940, 0.945, 0.938, 0.024, 0.929,0.978和0.909。迁移学习则进一步提升了F³Net的上述指标值,分别为0.961, 0.964, 0.963, 0.013, 0.965, 0.967和0.938。【结论】研究结果证明结合迁移学习的F³Net算法是其中最优的分割方法。本研究提出的方法可用于野外调查中拍摄的昆虫图像的自动分割,并拓展了显著性目标检测方法的应用范围。     

毛竹林节肢动物群落的组成与结构

通过对福建三明和沙县23块毛竹林试验标准地节肢动物群落1a的系统调查,结果表明:竹冠层节肢动物隶属于3纲、21目、124科、332种,林下层节肢动物隶属于3纲、22目、130科、349种。竹冠层和林下层类群分别有92.77%和94.54%的物种为稀有种或偶见种,林下层类群种-丰盛度关系符合对数正态分布。二类群目或功能集团的科、物种的数量分布相近,个体数量分布差异大。竹冠层类群以蜱螨目和同翅目为主,林下层类群以蜘蛛目、膜翅目、同翅目和双翅目为主。前者的科、物种以及个体数的益害比分别为1∶1.18、1∶0.83和1∶4.62,后者为1∶0.91、1∶0.85和1∶0.55。竹冠层类群的物种多样性和均匀度均显著低于林下层类群,植食性集团多样性在林下层类群各功能集团中最高,在竹冠层类群中则最低。群落和功能集团各参数对二类群多样性的影响均以相应类群总体的均匀度最大,功能集团因子中均以相应类群蜘蛛类的均匀度最大。人为排除群落优势种后,二类群的多样性均显著增加,但林下层类群增加的幅度显著低于竹冠层类群。植食性和中性集团作为空间食物种类资源能显著促进群落容纳较多天敌物种,天敌对二集团的空间数量跟随效应强,二集团与天敌的多样性之间相互促进。     

林丹烟剂干扰下毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)林节肢动物群落的结构与组成

对林丹烟剂干扰下毛竹（Phyllostachys heterocycla cv.pubescens）林节肢动物群落结构与组成的系统定位观察与分析表明：长期使用林丹烟剂明显增加了群落主要物种（Pi≥0.05）的植食性种类及其优势度,显著降低群落总体的物种多样性,减少蜘蛛目、膜翅目、鞘翅目和双翅目或捕食性、寄生性和中性功能集团的物种数,削弱林冠层寄生性和捕食性物种在种类和数量上对植食性物种的制约潜能,引起叶部植食性害虫的暴发。因此,在毛竹害虫控制中应避免长期大量使用林丹烟剂。     

毛竹林冠层与林下层节肢动物类群的关系

根据生境的异质程度将毛竹林节肢动物群落划分为竹冠层和林下层类群。通过大面积系统调查,结果表明:竹冠层与林下层类群物种组成相似性高,两类群的共有种为258种,其中植食性、蜘蛛类、寄生性、捕食性昆虫和螨类、中性物种分别有88、53、41、38种和38种,主要隶属于蜘蛛目、膜翅目、双翅目和鞘翅目,天敌总共有种为132种,占共有种总数的51.16%。物种在二类群间可相互交流,林下层类群物种更替比竹冠层类群更为频繁,中性物种交流比其它类物种更为频繁,一年中3~7月份和10~11月份的物种交流多。竹冠层类群在林下层类群的重建和瓦解中起着物种“源”和“库”的作用。典型相关分析表明,二类群的关系主要表现为林下层类群丰富度和物种多样性与竹冠层类群物种多样性、均匀度、丰富度之间的关系,保护林下层天敌和物种多样性有利于保护竹冠层天敌和物种多样性。     

不同管理措施对毛竹林节肢动物群落结构和组成的影响

通过对不同管理措施下毛竹林Phyllostachys heterocycla cv. pubescens节肢动物群落的系统调查,研究了垦复施肥、垦复、劈草、化学除草和撂荒5种典型管理措施对群落结构和组成的影响。结果表明,与撂荒林相比,其他各管理措施均降低了群落竹冠层和林下层类群的丰富度,在林下层主要表现为蜘蛛目、膜翅目、半翅目和鞘翅目物种的减少,在竹冠层主要表现为膜翅目和鞘翅目物种的减少,这些减少的物种主要是偶见种（相对丰盛度小于0.01）。垦复施肥、垦复和劈草增加了林下层中性功能群和减少了捕食性功能群的个体数量,垦复施肥、垦复、劈草和化学除草增加了竹冠层捕食性功能群和减少了植食性功能群的个体数量。总体上各种管理措施均降低了林下层和提高了竹冠层类群的多样性和均匀度,但化学除草对林下层的影响较小,垦复对竹冠层的影响较小。长期撂荒和垦复林毛竹叶部害螨的优势度较高,长期撂荒、劈草和化学除草林蠕须盾蚧Kuwanaspis vermiformis的优势度较高,长期垦复施肥、垦复和劈草林刚竹毒蛾Pantana phyllostachysae的优势度较高,说明长期的单一管理措施可能导致特定种类害虫的暴发。因此提出在毛竹林的管理中,应避免长期采用单一方式,注重不同年份多种管理措施的轮换。     

引进花角蚜小蜂成虫的寿命和羽化节律

通过室内饲养和连续观察,研究了食物、温度对引进花角蚜小蜂成虫寿命的影响及其羽化的时间节律.结果表明：食物对该寄生蜂成虫寿命有极显著影响,喂食20％蜂蜜或20％蜂蜜＋新鲜松针可将雌虫寿命从不喂食的1.5 d延长到14.8 d和17.3 d,将雄虫寿命从不喂食的1.5 d延长到11.3 d和12.3 d.喂食20％蜂蜜条件下,温度也表现出极显著影响,23 ℃和26 ℃下雌、雄成虫的寿命均明显较长,32 ℃下均最短,相同温度下雌虫的寿命显著长于雄虫.日周期中,雌虫主要在11:00—15:00羽化,18:00以后基本不羽化;雄虫主要在9:00—12:00羽化,17:00以后基本不羽化.在花角蚜小蜂的主要羽化期7—9月,7月羽化量最大
,此后8、9月呈波浪式递减;单日羽化的成虫中,雌虫大多占80％以上,雄虫则长期在一个较低水平波动.对比试验发现,花角蚜小蜂在收蜂棚中的出蜂量比在收蜂箱中更大.花角蚜小蜂在羽化前积累的能量十分有限,人工放蜂前提供必要的营养补充将有助于提高生物防治效果.福建和广东夏季的高温、花角蚜小蜂雌成虫和松突圆蚧雌成蚧虫口高峰期不吻合、极高的雌性比例等是影响该寄生蜂种群稳定的潜在因素.收蜂棚有利于大量收集花角蚜小蜂,适合在生产上应用.     

木毒蛾核型多角体病毒的PCR快速检测技术

【目的】木毒蛾是福建沿海地区防护林树种木麻黄的主要害虫之一,具有成为国际危险性有害生物的潜在可能性。木毒蛾核型多角体病毒(Lymantria xylina multiple nucleopolyhedrovirus, LyxyMNPV)是高效控制木毒蛾的优良天敌资源,具有高度安全性。建立LyxyMNPV的PCR快速检测技术,有利于该虫防治技术及木毒蛾核型多角体病毒的进一步研究。【方法】根据LyxyMNPV基因组中的特有基因gp131设计特异性引物,利用PCR法扩增该目的基因片段并测序检验,建立LyxyMNPV的分子快速检测技术体系。【结果】以GAL为引物的PCR检测技术对LyxyMNPV基因组的灵敏度可达1 fg·mL^-1,对多角体悬液浓度检测最低量可达5.0 PIB·mL^-1,可明确区分LyxyMNPV和其他7种昆虫核型多角体病毒。该体系同时适用于感病木毒蛾的不同虫态(卵、幼虫、蛹和成虫)的检测,以及环境样本(包括土壤、树枝和寄生蜂)的检测。【结论】成功建立了具有高度特异性、灵敏性的LyxyMNPV分子快速检测技术,为LyxyMNPV的快速检测提供分子生物学证据。     

受害马尾松针叶营养及次生物质含量与思茅松毛虫种群参数的相关分析

为了揭示受害马尾松Pinus massoniana针叶主要化学物质变化对思茅松毛虫Dendrolimus kikuchii Matsumura种群变动的影响, 本研究以受思茅松毛虫危害程度不同（轻度、 中度和重度）的马尾松针叶喂养思茅松毛虫幼虫, 测定思茅松毛虫饲养种群的特征参数和不同受害程度马尾松针叶营养物质与次生物质含量, 用综合相关系数分析法对试验结果进行分析。结果表明： （1）随植株受害程度加重, 针叶黄酮含量增加, 可溶性糖、 蛋白质、 多糖含量减少, 各龄幼虫平均历期延长、 死亡率升高。单宁和总酚含量的变化与各龄幼虫平均历期、 死亡率之间没有显著的相关性; （2）除6龄幼虫外, 其他各龄幼虫的平均历期、 死亡率均与松针营养物质和次生物质含量有直接的和综合的相关性; （3）随受害程度加重, 7龄幼虫体重、 幼虫平均取食量、 蛹重、 化蛹率、 雌性比、 每雌生殖力减小。单宁、 总酚含量的变化对7龄幼虫体重、 幼虫平均取食量、 蛹重、 幼虫平均死亡率、 化蛹率、 雌性比、 每雌生殖力都没有显著影响。总体上, 松针营养和次生物质含量对思茅松毛虫种群参数有重要影响, 其重要性依次为可溶性糖＞蛋白质＞多糖＞黄酮, 单宁和总酚的作用相对较小。