大草蛉对草地贪夜蛾捕食潜能研究

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda JE Smith于2018年底至2019年初入侵我国后,迅速扩散,并在半年内对西南地区的玉米生产造成为害。田间调查和观测研究表明,田间虽然可见该害虫的天敌,但由于天敌种群数量低,无法形成有效控害的模式。为研究大草蛉对草地贪夜蛾的控害潜能,本研究进行了捕食功能反应试验。结果表明,大草蛉成虫对草地贪夜蛾卵以及大草蛉3龄幼虫对草地贪夜蛾1龄幼虫的捕食效应均能够很好的拟合HollingⅡ功能反应模型。其中,大草蛉成虫对贪夜蛾卵的理论日最大捕食量、瞬时攻击率和处理时间分别为1115.56头、1.004和0.0009 d。大草蛉幼虫对贪夜蛾低龄幼虫的理论日最大捕食量、瞬时攻击率和处理时间分别为358头、1.074和0.003 d。结果表明大草蛉具备对草地贪夜蛾卵和低龄幼虫进行有效控害的潜力,为应用天敌昆虫防治草地贪夜蛾提供了理论依据。     

异色瓢虫过氧化氢酶(Catalase)的基因克隆及序列分析

【目的】克隆异色瓢虫Harmonia axyridis保护酶系中过氧化氢酶(Catalase,CAT)的全长cDNA序列,并分析该基因的基本特性。【方法】采用同源克隆和锚定PCR技术,从异色瓢虫中克隆到HaraxCAT基因的cDNA全序列(GenBank登录号KC991026),并采用生物信息学的相关方法进行了分析。【结果】HaraxCAT的cDNA序列全长1 781 bp,其包含110 bp的3′非编码区域和45 bp的5′非编码区域,可读框长1 626 bp,编码541个氨基酸。预测该基因编码蛋白的分子量为61.55 ku,理论等电点为8.33,包含3个糖基化位点,无信号肽序列和跨膜结构。并且该基因包含了一个长达18个氨基酸的潜在的活性位点序列FDRERIPERVVHAKGAGA和血红素配体信号序列RIFSYGDTH。同源比对不同昆虫的CAT蛋白序列,发现昆虫CAT非常保守,HaraxCAT与其他昆虫的同源性高达65%及以上,与赤拟谷盗Tribolium castaneum同源性最高,达75.25%;系统发育分析表明其与鞘翅目赤拟谷盗和白星金花龟Protaetia brevitarsis亲缘关系最近。【结论】获得异色瓢虫catalase基因的cDNA全长序列,证实昆虫CAT蛋白非常保守。     

功能植物金盏菊对七星瓢虫温室定殖控害的增效作用研究

利用蜜源植物为天敌提供栖境和营养的生物防治增效技术已广泛应用。金盏菊Calendula officinalis(Asterales:Asteraceae)由于生长快、花期长而具备作为蜜源性功能植物为天敌昆虫定殖、迁移和控害能力增效的潜力。本试验从室内种群定殖、诱集助迁和控害增效作用评价3个方面研究了金盏菊对七星瓢虫Coccinella septempunctata(Coleoptera:Coccinellidae)温室定殖控害的增效作用。试验表明,在金盏菊的伴存下七星瓢虫种群个体数在15 d和30 d时分别增长170%和320%,显著高于对照组。金盏菊伴存时番茄植株对七星瓢虫的诱集助迁作用随时间的延长而显著上升。控害增效作用评价试验表明,引入瓢虫15 d后,试验处理内各个区域间七星瓢虫个体数量和蚜虫密度均有显著差异,种植有金盏菊的小区内七星瓢虫个体数量显著大于对照组,蚜虫密度均显著小于对照组;引入瓢虫30 d时,不同区域间的七星瓢虫个体数量和蚜虫密度未见显著差异。本研究证明了金盏菊对七星瓢虫诱集助迁、温室内定殖及控害效果均有增效作用,为其作为功能性蜜源植物增加天敌释放效率和控害效果奠定了理论基础。     

利用TaqMan等位基因技术鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种

MEAM1和MED是烟粉虱Bemisia tabaci两种重要的外来入侵隐种, 在我国部分地区常混合发生, 对我国农业生产造成了不同程度的危害和损失。尤其是MED隐种危害寄主范围更广, 对多种杀虫剂具有较高抗性, 防治上更为困难。因此, 如何快速鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种, 对于烟粉虱防治策略的选择具有十分重要的意义。本研究选择线粒体细胞色素氧化酶I(mitochondrial cytochrome oxidase I, mtDNA COI)基因保守区域内的单核苷酸多态性（SNP）为靶标, 应用等位基因聚合酶链式反应技术, 借助TaqMan-MGB荧光染色标记探针, 建立了一种鉴定烟粉虱MEAM1和MED隐种的等位基因选择性PCR方法, 并对北京11个区县的14个烟粉虱种群进行了隐种鉴定。结果表明, 北京地区14个烟粉虱种群样本与已知烟粉虱MED隐种种群在荧光值分布上聚为一簇, 为MED隐种。该鉴定方法具备SNP基因分型的优点, 可快速、 可靠、 高通量地鉴定烟粉虱MEAM1和MED, 为烟粉虱隐种鉴定及遗传分化研究提供了新的可选途径。     

不同温度条件下异色瓢虫四龄幼虫亲缘关系对自残行为的影响

在14、18、22、24℃及30℃下对异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)的不同同血缘的四龄幼虫自残行为及其对生长发育的影响进行研究。结果表明,异色瓢虫四龄幼虫自残发生概率受环境温度条件影响显著。在22-24℃处理范围内同血缘个体间自残发生概率均显著小于非同血缘个体。自残滞后时间同样受环境温度条件影响显著,且在同一温度条件下同血缘个体间均显著小于非同血缘处理。个体间相互攻击率不受环境温度变化影响,而在高于22℃下受血缘关系影响显著。此外,总受攻击次数在不同温度处理间差异显著。同血缘个体间自残后死亡率随温度增加而减少,均在30%以上。而非同血缘个体间自残后死亡率不受温度变化影响,均在70%以上。自残后残存个体的化蛹率及成虫羽化率均不受环境温度变化及个体间血缘关系的影响,化蛹率除30℃处理外均在90%以上,而在各温度下两血缘处理的羽化率均大于70%。     

异色瓢虫法国种群对豆蚜的捕食效应

异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)的法国种群具有飞行能力较低的特点,在生物防治方面可能更具利用价值。为了使其更好的在田间应用,本文进行了异色瓢虫的法国种群各龄幼虫及雌、雄成虫对豆蚜的捕食功能比较研究。结果表明:各龄幼虫及雌、雄成虫对豆蚜捕食功能反应符合Holling II模型,检验各圆盘方程理论值和实测值拟合较好。同一虫态在不同空间水平对蚜虫的捕食能力有显著差异,在广口瓶处理中(较大空间),1～4龄幼虫及雌、雄成虫的最大理论捕食量分别为4.51、83.33、111.12、166.67、190及200头;不同虫期及成虫的瞬间攻击率a为3龄>4龄>雄虫>雌虫>2龄>1龄,且1龄的处理时间Th最长(0.2225);在培养皿处理中(较小空间),1～4龄幼虫及雌、雄成虫的最大理论捕食量分别为6.17、19.23、45.45、100、142.86、111.11头,不同虫期的瞬间攻击率a为2龄>3龄>雄虫>4龄>1龄>雌虫,且4龄的处理时间Th最长(0.1624)。     

北方温室内金盏菊对东亚小花蝽定殖及防控草莓害虫的增效作用

田间应用功能植物的保护型生物防治技术,有助于实现天敌昆虫释放后对种群定殖与可持续控害的增效作用,是农业可持续发展的研究热点。为了探究北方冬季温室内功能植物协同捕食性天敌对害虫的控制作用,本研究以蜜源植物金盏菊Calendula offinalis和捕食性天敌东亚小花蝽Orius sauteri为对象,以不含金盏菊为对照,系统研究了金盏菊对东亚小花蝽成虫寿命和定殖的影响,以及对草莓上重要害虫蚜虫和叶螨的防控效果。结果发现,温室种植金盏菊显著增加了东亚小花蝽雌成虫的存活率和寿命,东亚小花蝽雌成虫的寿命达到9.49 d,较对照（6.18 d）延长了53.6%。金盏菊存在显著增加了释放东亚小花蝽后的第2~4周的种群数量,显著降低了草莓植株上棉蚜和叶螨的密度,表明金盏菊通过支持东亚小花蝽存活与种群定殖,增效草莓害虫防控。本研究不仅支持了蜜源植物增效天敌和控制害虫的生态作用,还为北方冬季温室草莓的害虫生物防治方式多元化应用与推广提供实践指导。     

七星瓢虫卵的低温贮藏条件研究

为了探究七星瓢虫卵的最适低温贮藏条件,本试验研究了七星瓢虫卵在5、7、9和11℃条件下,分别贮藏10、 20和30 d的孵化情况,结果表明七星瓢虫卵在11℃贮藏10 d条件下孵化率最高,可以达到50.67%,进一步分析最适的低温贮藏条件11℃贮藏10 d对七星瓢虫种群适合度的影响。结果显示11℃贮藏10 d对七星瓢虫化蛹率无显著影响。以豌豆修尾蚜为猎物,对其幼虫和成虫的日捕食量进行检测,结果表明七星瓢虫的卵经11℃贮藏10 d后,各个龄期幼虫和成虫的日捕食量与对照组相比无显著差异。但经11℃贮藏10 d后七星瓢虫的发育历期显著缩短,羽化率、产卵量以及子代孵化率显著降低。上述研究结果对利用低温环境提高七星瓢虫的贮藏效率提供一定的理论基础。