外来入侵种红脂大小蠹COⅠ基因分化的研究

红脂大小蠹Dendroctonu svalens LeConte为近年来危害最为严重的外来入侵生物。本研究利用特异引物扩增出红脂大小蠹COⅠ基因序列(GenBank登录号:GQ495096-GQ495128),在160个位点中发现3个该种与大小蠹属其他种不同的特异位点;比较不同地理种群的红脂大小蠹,发现中国种群间遗传分化不明显,说明入侵种的瓶颈效应,而遗传变异是入侵种与环境长期互作的结果;基于COⅠ基因序列比对的研究发现,入侵中国的红脂大小蠹与该虫原发生地北美洲部分种群具有同源性。     

SDE-GC-MS法分析三种虫生真菌菌丝中挥发性成分

采用同时蒸馏萃取-气相色谱质谱联用(SDE-GC-MS)的方法分析了蝉拟青霉、拟细羽束梗孢、根足被毛孢菌丝的挥发性成分,从中分别鉴定出44、28和19种化合物,它们主要为萜类化合物、芳香族化合物、醇类、烷烃类、酯类和醛类。成分比较发现,3种虫生真菌挥发性物质中有3种主要共有成分,分别为丁羟基甲苯、1-辛烯-3-醇、苯乙醛。除共有成分外,它们各自都有大量特有成分,其中蝉拟青霉主要有5-甲基-2-呋喃-乙酸酯、反式-2,4-癸二烯醛、长叶烯等;拟细羽束梗孢主要有5-羟基-2-癸烯酸-δ-内酯、2,4-二甲基-恶唑、苯酚、β-榄香烯等;根足被毛孢主要有3,4,5-三甲基-苯甲醛、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢化-2(1H)嘧啶、顺式-2-羟基-1-(羟甲基)-9-十八碳一烯酸乙酯。     

美国白蛾高毒力球孢白僵菌菌株筛选

【目的】美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)是世界性检疫害虫,目前已经入侵到我国长江下游地区(从辽宁丹东至安徽芜湖)。作者在前期研究中,在芜湖地区成功获得了被球孢白僵菌Beauveria bassiana侵染的美国白蛾僵虫。本研究拟在前期已获取菌株的基础上,筛选生物学性状良好且对美国白蛾幼虫具有高致病力的球孢白僵菌菌株,以期为我国长江下游地区利用昆虫病原真菌防治美国白蛾奠定基础。【方法】对采集自美国白蛾僵虫的7株球孢白僵菌菌株(Bb01-1,Bb08-5,Bb08-6,Bb08-11,Bb22-2,Bb22-3和Bb22-5)进行生物学特性研究,以候选菌株菌落形态、生长速率、产孢量、萌发率和抗紫外能力等参数确定优良菌株;并将生物学性状良好的球孢白僵菌菌株配制成5个浓度(5×10~6,1×10~7,5×10~7,1×10~8和5×10~8孢子/m L)的孢悬液,采用浸渍法处理美国白蛾4龄幼虫,以幼虫死亡率、侵染率等指标评价菌株的致病力。【结果】供试菌株Bb22-2,Bb22-3和Bb22-5为粉状菌落,其菌落直径大,产孢早且孢子层厚;同时,这3个菌株在菌落生长速率和产孢量以及孢子萌发率、紫外照射处理后的萌发率也均显著优于其他4个菌株。毒力测定结果表明,这3个菌株对美国白蛾4龄幼虫表现出很强的致病力,各菌株处理11 d后美国白蛾幼虫校正死亡率为80%~90%。这3个菌株对美国白蛾幼虫的侵染率均高(侵染率53%~87%),并且呈现随浓度升高侵染率上升的趋势。其中,菌株Bb22-2侵染率均要高于其他2个菌株。【结论】本研究成功筛选获得了生物学性状良好且对美国白蛾高毒力的球孢白僵菌菌株。鉴于中国长江下游地区气候特点与美国白蛾生物学习性,可以预期采用昆虫病原真菌防治美国白蛾在该地区将具有很好的应用前景,但其实际应用价值尚需进一步的田间试验进行确认。     

红脂大小蠹入侵机制与化学生态学研究

红脂大小蠹Dendroctonus valens LeConte是近来入侵我国的重大林业害虫,入侵山西后迅速在相邻省份扩展蔓延。文章围绕作者对红脂大小蠹入侵来源地、暴发机制以及红脂大小蠹化学生态学等领域开展的研究工作进展进行了总结。历史资料记载和分子证据均支持红脂大小蠹由北美(美国西海岸)地区传入。松树萜烯类化合物是红脂大小蠹寻找适合寄主的重要信号物质,近期在北美和中国几个地区同时开展的研究,确认了3-蒈烯对红脂大小蠹具有最强引诱作用,该研究结果简化和修正了先前北美一直使用的3组分植物源引诱剂配方;在筛选有效引诱成分的基础上,开展了引诱剂定量缓释载体的研究,该释放载体已经被授权专利,并得到广泛推广应用。红脂大小蠹信息素一直没有得到鉴定,近来通过对红脂大小蠹后肠提取物的分析,分离鉴定了5种电生理和行为上有生物活性的萜烯类氧化物,其中有3个组分对红脂大小蠹植物源引诱剂具有增效作用。在驱避剂方面,研究证实了马鞭草烯酮以及非寄主挥发物对红脂大小蠹具有驱避作用。同时,研究证明,马鞭草烯酮对红脂大小蠹的作用存在剂量效应。目前,作者正开展红脂大小蠹-共生菌-寄主松树三者相互关系以及红脂大小蠹与土著种之间化学通讯等方面的研究,以期阐明红脂大小蠹的入侵性及暴发机制,寻求更有效的控制途径。     

转Bt基因保铃棉对棉田杂草群落组成与多样性的影响

 应用群落生态学方法研究了转Bt基因抗虫保铃棉(Gossypium hirsutum)‘972’、‘109B’、‘690’与‘154’种植后对江苏沿海的大丰旱作棉区与沿江的如皋水旱轮作棉区棉田杂草的影响风险。同地同期测定结果显示：不同保铃棉品系棉田杂草物种丰富度(S)、个体数量(N)、群落多样性(H′)、均匀度(J)与优势集中性(C)值在对照品种（‘泗棉3号’与‘苏棉16’）棉田上下波动,优势种及其多度基本接近。两地五期的综合分析结果显示各保铃棉品系杂草群落多样性、均匀度都略高于对照棉,而优势集中性都略低于对照棉。不同抗性保铃棉品系棉田杂草群落特征参数组分对群落多样性的直接间接作用与对照品种棉田的趋势基本一致。同一生态类型棉区的保铃棉高抗、中抗品系与对照品种棉田杂草的种相似性系数与群落相似性系数都较高。上述结果表明,转基因抗虫保铃棉品系棉田的杂草群落稳定性并不比对照品种的差,因保铃棉品系本身产生新的恶性杂草风险的可能性并不明显。     

桑天牛对补充营养寄主的选择性及诱杀药剂筛选

桑天牛Apriona germari(Hope)对补充营养植物的偏好性引起了诸多学者的广泛关注。利用天牛对寄主植物的选择性,开发植物源引诱剂对于天牛的控制具有重要意义。作为植物源引诱剂开发的一个基础工作,本论文研究选择3种主要寄主植物(构树、桑树和杨树)进行桑天牛成虫选择性与取食量的研究;研究显示,构树(Broussonetia parpyrifera(L.)Vent)、桑树(Morus alba L.)和杨树(Populus×canadensis Moench)引诱桑天牛成虫补充营养频率存在显著差异(F=118.9,P<0.01),桑天牛成虫补充营养对于构树具有极明显的选择性;桑天牛对3种植物取食量存在显著差异(F=14.7,P<0.01),桑天牛成虫补充营养时对构树具有明显的偏好性。上述研究为桑天牛成虫诱集捕杀及其引诱剂开发奠定理论基础。同时,为了更好的指导生产实践,本文对两种杀虫剂——虫线清乳油与绿色威雷(触破式微胶囊剂)毒杀桑天牛的效果进行了评价。试验采用林间罩笼方法,测定了两种杀虫剂对桑天牛成虫效果。研究结果表明,虫线清喷施后,显著抑制了桑天牛的取食行为;5 d内桑天牛成虫全部死亡,防治率为100%;绿色威雷喷雾防治桑天牛成虫杀虫作用迅速,150 min内成虫全部死亡,防治效果达100%。上述两种药剂可以作为桑天牛成虫诱集捕杀的候选药剂在生产实践中加以应用。     

室内条件下莱氏猛叩甲对松墨天牛和黄粉虫的捕食能力

【目的】本研究旨在明确莱氏猛叩甲Tetrigus lewisi老熟幼虫分别对黄粉虫Tenebrio molitor和松墨天牛Monochamus alternatus末龄幼虫和蛹的捕食量的差异,评估莱氏猛叩甲的捕食能力,为松墨天牛M.alteratus的有效治理找到潜在的高效生物防治因子。【方法】于2014年11月在浙江富阳昌东村马鞍山砍下松墨天牛虫害木,通过林间野外调查,明确松墨天牛和莱氏猛叩甲的发生情况;将野外采集到的莱氏猛叩甲幼虫带回室内,分别饲喂黄粉虫和松墨天牛的末龄幼虫和蛹,每天记录捕食量,确定莱氏猛叩甲的捕食能力。【结果】野外调查中,我们在松墨天牛幼虫蛀食的坑道中发现了莱氏猛叩甲幼虫和松墨天牛幼虫被取食后的残体;在采集到1 094头松墨天牛幼虫的危害木内,共采得莱氏猛叩甲末龄幼虫36头,约为松墨天牛幼虫数量的3%。室内捕食实验表明,5 d内莱氏猛叩甲捕食黄粉虫幼虫总量为3.2头,平均每天捕食约0.6头,而捕食松墨天牛幼虫总量为8.0头,平均每天捕食约1.6头,莱氏猛叩甲对松墨天牛的总捕食量显著高于对黄粉虫幼虫的总捕食量(P0.0001);4 d内莱氏猛叩甲捕食黄粉虫蛹总量为5.6头,平均每天捕食约1.4头,而捕食松墨天牛蛹总量为7.8头,平均每天捕食约2.0头,莱氏猛叩甲对松墨天牛蛹的捕食量显著高于黄粉虫蛹(P=0.028)。回归分析还表明,莱氏猛叩甲幼虫的捕食量不受叩甲个体大小的影响。【结论】莱氏猛叩甲普遍分布在松墨天牛发生区,同时发现松墨天牛被取食后的残体,表明莱氏猛叩甲是松墨天牛的捕食性天敌。莱氏猛叩甲均能捕食黄粉虫和松墨天牛的幼虫和蛹;相比于捕食黄粉虫,莱氏猛叩甲对松墨天牛的幼虫和蛹具有更好的捕食效率,具有很好的生物防治前景,是未来松墨天牛治理潜在高效生物防治因子。     

油松萜烯成分变化与红脂大小蠹的反应特性

采用顶空采样方法,比较健康油松、人工损伤油松以及抗性油松在单萜烯成分组成上的差异。GC-MS分析表明,在自然状况下,油松树干释放的萜烯类成分很少,以α-蒎烯占绝对优势(>97%);人工损伤后,油松萜烯类成分明显增多,除α-蒎烯为主要成分外,还包括β-蒎烯、月桂烯、柠檬烯、萜品油烯、β-水芹烯、长叶烯等;而抗性油松萜烯类成分更为复杂。对3类油松主要单萜类成分的相对含量方差分析表明,α-蒎烯的相对含量呈显著降低;3-蒈烯在损伤寄主中相对含量最高,在抗性寄主中相对含量与自然状态下没有差异。柠檬烯、莰烯、萜品油烯在抗性寄主中相对比率显著增加。而β-蒎烯、月桂烯、β-水芹烯相对含量在3个处理中变化不大。在此基础上,比较红脂大小蠹Dendroctonus valens LeConte对油松主要单萜类成分的触角电位及嗅觉行为反应。结果表明,室内触角电位、嗅觉试验与先前林间试验结果相一致,即红脂大小蠹对(+)-3-蒈烯表现出最强的电生理和行为反应。对R-(+)-α-蒎烯和S-(-)-α-蒎烯研究发现,红脂大小蠹对α-蒎烯2个对映体的触角电位、嗅觉行为无显著不同。结合油松单萜类含量变化特点与红脂大小蠹行为反应,认为3-蒈烯相对含量上升可能作为易感寄主特点;而柠檬烯、莰烯、萜品油烯相对比率增加则代表了抗性或者非适合寄主的特征。     

江苏棉区种植转基因抗虫棉GK22对棉田害虫、杂草种群的影响

2001年在江苏选择南京、盐城两地,试验观察转Bt基因抗虫棉GK22的种植,对棉田害虫及杂草种群变动的影响,结果是：咀嚼式口器害虫的棉铃虫（Helicover pa armigera),红铃虫（Pectinophora goosypiella),玉米螟（Ostrinia nubilalis),金刚钻（Earias cupreoviridis),棉不造桥虫（Anomis flava),棉大卷叶虫（Adoxophyes orana)等虫口数量,蕾铃被害均表现出较好的控制效果,处理区咀嚼式口器害虫的幼虫总 量,比对照区分别减少92．51％,78．4％,其中：棉铃虫幼虫数量分别减少88．3％,72．9％,蕾铃被害虫减少87．5％,90．7％,74．11％,55．85％,红铃虫虫花减少74．4％,51．64％,铃内活虫减少90％,100％,玉米螟虫口减少72．7％,100％,金钢钻,造桥虫,卷叶虫虫口减少93％以上,对刺吸式口器盲蝽象（Adelphocoris suturalis),棉蚜（Aphis gossyppii),棉红叶螨（Tetranychus cinnabariuns)等害虫,试验区和对照区种群消长动态趋势基本一致,差异不显,两试对杂草种类及数量调查,抗虫棉区和对照区差异亦不明显。     

栎旋木柄天牛高毒力球孢白僵菌菌株的筛选

栎旋木柄天牛Aphrodisium sauteri是近年来在安徽黄山风景区大面积暴发的危险性林业有害生物之一，其发生危害已经严重影响了风景区自然与生态景观。本研究选择分离自不同天牛成虫的8个球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株，依据菌落形态、菌株生长速度、产孢量、萌发率、抗旱力和产胞外蛋白酶水平等生物学性状进行初步筛选。在此基础上，筛选出生物学性状优良菌株Bb202、Bb646和Bb1898，并进一步对栎旋木柄天牛幼虫进行生物测定。基于此种筛选模式的菌株筛选方法筛选出了具有菌落生长速度快、萌发率高、产孢和抗旱能力强、胞外蛋白酶产酶水平高及毒力强的球孢白僵菌Bb202菌株。该菌株对栎旋木柄天牛的校正死亡率达92.8%，侵染率达93.3%，在浓度为1×10⁷/mL时的半致死中时仅为5.86天，显示出对目标天牛的极强毒力，在栎旋木柄天牛的生物防治中将有重要的应用价值。