中国稻纵卷叶螟发生特点及北迁的大气背景

稻纵卷叶螟因其发生面积大、暴发频率高、致害程度重而成为我国水稻生产上的重要害虫。为了阐明大气背景对其北迁重大过程的影响,利用2000—2012年中国稻纵卷叶螟灯诱数据分析了我国水稻主产区稻纵卷叶螟迁入的主要特征;选取2007年7月下旬的一次重大北迁过程作为典型个例,运用中尺度天气研究和预报模式WRF,结合NCEP气象再分析资料,模拟了这一过程的大气背景,推算了稻纵卷叶螟的迁飞轨迹,并分析了大气背景对稻纵卷叶螟灾变性迁入的影响。研究表明:(1)这13年中,我国稻纵卷叶螟的迁入大多在3月初始见,3—8月为北迁期,从南到北先后在华南、西南、江岭、江淮稻区出现迁入峰;9—11月为南迁期,从北到南先后迁入江淮、江岭、华南稻区并出现相应的迁入峰,10月底至11月初为终见期。(2)北迁个例中各站逆推轨迹分析显示:包括再迁飞在内的不同时段虫源地基本上位于降虫区的西南方,迁飞高度都变化于550—850 m之间,但在沿海地区降落的稻纵卷叶螟迁飞轨迹是复杂的。(3)水平气流是稻纵卷叶螟远距离北迁的主要运载动力,925 h Pa上南方稻区一致的偏南气流对稻纵卷叶螟北迁极为有利;三维流场的起伏、特别是垂直气流的强弱变化对迁飞高度的变化起重要的作用。(4)下沉气流和降水是稻纵卷叶螟降落的关键动力因素,两者都对降虫有明显影响。(5)在这一北迁过程中,稻纵卷叶螟种群多降落在相对湿度大的区域,降虫区的相对湿度均在75%以上。     

稻纵卷叶螟几丁质合成酶及合成通路相关酶基因的鉴定及表达分析

【目的】稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenee)是水稻上的四大害虫之一,危害较为严重,近年来以几丁质合成和代谢过程作为害虫防治的标靶研究已成为热点。为阐明几丁质合成酶及合成通路上关键酶的作用,本研究开展了对稻纵卷叶螟几丁质合成酶及合成相关通路上关键酶的克隆及时空表达分析。【方法】本研究基于稻纵卷叶螟转录组,结合PCR及RACE技术,克隆了几丁质合成酶代谢通路上的4条基因的c DNA全长;利用生物信息学软件对序列进行结构预测、序列比对和进化分析;采用实时定量PCR技术研究了4条基因在不同虫态和幼虫的不同组织中的表达情况。【结果】获得了2条几丁质合成酶序列及2条合成通路上的基因序列,包括几丁质合成酶A(Chitin synthase A,CHSA),几丁质合成酶B(Chitin synthase B,CHSB),N-乙酰葡糖胺磷酸变位酶(Phosphoacetylglucosamine mutase,PGM和UDP-N-乙酰葡萄糖焦磷酸化酶(UDP-N-acetylglucosamine pyrophosphorylase,UAP),并分别命名为Cm CHSA、Cm CHSB、Cm PGM和Cm UAP;序列分析显示Cm CHSA序列全长4 868 bp,编码1 564个氨基酸。Cm CHSB序列全长4 651 bp,编码1 525个氨基酸。Cm PGM全长1 934 bp,编码548个氨基酸。Cm UAP序列全长1 837 bp,编码487个氨基酸。实时定量研究表明,Cm UAP和Cm PGM在血淋巴中表达量最高,Cm CHSA在头部和表皮中表达量较高,而Cm CHSB在中肠中表达量最高。【结论】本研究得到了稻纵卷叶螟几丁质合成路径的4个关键酶基因c DNA全长,它们在稻纵卷叶螟的不同组织和虫态中呈现了差异显著的时空表达,本文为进一步探究稻纵卷叶螟的几丁质合成酶的生理功能和几丁质的合成代谢途径奠定了基础。     

转cry1Ab/1Ac,cry1C,cry2A基因水稻对田间稻纵卷叶螟及其捕食类天敌的影响

在转Bt基因水稻商业化之前需要评价其对靶标害虫及其天敌的影响.本研究连续2年在3个地点调查了3种转Bt水稻材料和非转基因水稻田间稻纵卷叶螟为害情况,稻纵卷叶螟及其4种捕食类天敌的种群密度、相对丰富度和种群动态.结果表明,水稻材料对卷叶率和稻纵卷叶螟幼虫种群密度有显著影响.非转基因水稻田间卷叶率显著高于3种转Bt基因水稻田.在调查期间,不同地点3种非转基因水稻田间稻纵卷叶螟幼虫的种群密度以及它在植食类功能团内的相对丰富度均显著高于3种转Bt基因水稻田.水稻材料、水稻材料×调查日期、水稻材料×调查年份、水稻材料×调查日期×调查年份对稻纵卷叶螟幼虫的种群动态均有显著影响.但是,3种转Bt基因水稻材料和非转基因水稻田间4种捕食类天敌的相对丰富度、种群密度以及种群动态基本没有显著差异.从上述结果可推论,转Bt基因水稻中的Bt蛋白能明显抑制稻纵卷叶螟的发生,但对4种捕食类天敌没有显著影响.     

不同释放密度和高度对稻螟赤眼蜂防控两种水稻螟虫效果的影响

稻螟赤眼蜂Trichogramma japonicum Ashmead是二化螟Chilo suppressalis(Walker)和稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)的优势卵寄生蜂。为优化稻螟赤眼蜂田间释放技术,作者分别在安徽、福建和贵州进行了稻螟赤眼蜂不同释放高度和密度对防控两种水稻螟虫效果影响的田间试验。结果表明,对于防控稻纵卷叶螟,释放量一定时,赤眼蜂在稻株顶部以上5 cm高度、8点/0.07 hm 2释放密度的防治效果优于其他释放密度和高度的处理。而对于防控二化螟,不同释放高度对赤眼蜂防治效果差异不显著。     

重组活性小鼠组织因子及其阻断性单抗的制备与应用

组织因子是一种位于细胞膜上的糖蛋白,是外源性凝血过程的关键启动因子,近年来其在肿瘤细胞迁移等其他过程中的重要作用也已逐渐被揭示．构建了融合有His标签的小鼠组织因子胞外区段重组蛋白基因,利用昆虫杆状病毒蛋白表达系统成功表达并得到大量可溶性重组小鼠组织因子．利用血浆凝集实验和鼠尾流血时间实验对此重组小鼠组织因子进行的活性检测表明,此重组蛋白具有良好的生物活性,可以引起血浆凝血或缩短鼠尾流血时间．同时,利用此重组蛋白为抗原,制备了小鼠组织因子的小鼠源功能阻断性单克隆抗体,在血浆凝集实验中证明其对小鼠组织因子的活性有明显抑制作用．利用此阻断性单抗,成功地在小鼠深静脉血栓模型中减轻了血栓形成,证明组织因子在深静脉血栓的病程发展中起重要作用,这也是组织因子阻断性单抗在此类动物模型中的首次成功应用．通过此项工作,成功地建立了大量制备具有良好生物活性的重组小鼠组织因子蛋白的方法,并进而得到了小鼠组织因子功能阻断性单抗,为利用各种小鼠动物模型对组织因子在各项生命活动中的作用进行深入研究奠定了良好的基础．     

粽管巢蛛和拟水狼蛛对稻纵卷叶螟和稻褐飞虱捕食作用研究

应用二次正交旋转组合设计方法建立粽管巢蛛和拟水狼蛛对稻纵卷叶螟和稻褐飞虱捕食作用的数学模型。结果表明,粽管巢蛛是稻纵卷叶螟的重要天敌,粽管巢蛛和拟水狼蛛均是稻褐飞虱的重要天敌。当稻褐飞虱密度较高时,随着蜘蛛密度的增加,由于蜘蛛之间的干扰作用,导致稻褐飞虱被捕食量下降。     

2003年稻纵卷叶螟重大迁入过程的大气动力机制分析

为了探明稻纵卷叶螟灾变性迁入的大气动力学机制,本研究在ArcGIS中对2003年我国稻纵卷叶螟的时空分布规律进行了简要的地学分析。在此基础上,选取了有典型意义的重大迁入过程2个,从PCVSATTM接收系统中调取覆盖各迁飞过程的实测气象数据和T213数值预报产品,输入MM5中尺度数值预报模式对迁飞和降落期间的大气动力场进行了数值模拟和客观分析。结果表明：（1）用850 hPa和925 hPa高度风向来分别描述稻纵卷叶螟北迁和南迁主迁飞层种群迁移的方向是比较合适的。北迁时,从源地到迁入地之间有比较一致的偏南气流;南迁时,从源地到迁入地之间则有相对均一的偏北气流。水平风场上的气旋式曲率区有利于害虫的起飞迁出,反气旋式曲率区则有利于其迁入降落。（2）垂直气流场中下沉气流的推动作用是稻纵卷叶螟迁入和降落的最直接大气动力机制,当稻纵卷叶螟迁入某一即将危害的稻区时,其降落前36～12 h以内的850 hPa等压面上常表现为相对强而宽广的下沉气流区。（3）在稻纵卷叶螟迁入与为害前36～12 h内的高空850 hPa和925 hPa散度场上,降虫区上空对应着比较一致的高值正散度区,表明有较强的下沉气流存在,这对降虫十分有利。（4）850 hPa、925 hPa等压面上的水平流场、垂直气流场和散度场的特征分布对预测稻纵卷叶螟的迁入和降落具有很好的指示意义。     

稻纵卷叶螟飞行行为特征

本文在室内利用昆虫飞行磨系统和自主飞行监测系统研究了稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée的被动飞行能力和主动飞行意愿。结果表明,羽化后1⁴日龄的稻纵卷叶螟成虫均具有较强的飞行能力,但不同日龄成虫的飞行能力差异显著。其中1日龄雌蛾飞行距离、时间和速度均显著低于2日龄,以羽化后2日龄飞行能力最强,4日龄的飞行距离和时间均开始下降,但差异不显著。同时,无论是从飞行距离还是从飞行时间的角度,强、中、弱飞行个体的比例均随日龄而呈现明显变化,以2日龄强飞个体比率最高,1日龄的最低;但是雄成虫各日龄飞行能力之间无显著差异。不同时长吊飞结果表明雌蛾能进行一次性持续飞行的最大有效时长为12 h,超出此范围雌蛾的飞行距离和时间均不再延长。稻纵卷叶螟的自主飞行活动频次在进入暗期后显著上升,并且整个飞行活跃期集中在暗期,白天几乎无飞行活动;此外,1日龄的自主飞行活跃度显著高于其余日龄,可能与稻纵卷叶螟此时期具有较强的飞行意愿有关。以上的研究结果丰富了稻纵卷叶螟的迁飞生物学理论,对改善与提高其预测预报技术和水平具有重要的理论和实际意义。     

云南稻纵卷叶螟的发生与种群消长特点

2009—2012年,对滇西、滇西南、滇南、滇东南、滇东和滇东北6个稻区的稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée种群发生特点进行了研究,结果表明:(1)云南主要稻区均没有采集到稻纵卷叶螟的各越冬虫态,表明云南稻区的稻纵卷叶螟早期虫源主要来自境外;(2)灯下虫源始见期在4月中旬到7月中旬,不同稻区的虫源迁入期变化较大,相差近3个月。滇西沧源和滇东南富宁虫源始见期最早,在4月中旬—5月下旬,滇西南勐海灯下始见期最晚,为6月上旬—7月中旬;(3)滇西、滇西南、滇东北和滇南为稻纵卷叶螟轻发生区,主要在中晚稻上发生危害,田间卷叶率在30%以下,田间发生量少于300头/667m2。滇东和滇东南为中等和重发生区,田间卷叶率在30%以上,高的达80%以上,田间虫量最高可达7 000头/667m2;(4)云南稻纵卷叶螟田间种群发生高峰期主要集中在5月下旬至9月下旬。滇东南高峰期为6月下—7月中旬,正值水稻孕穗期到抽穗开花期,应做好田间监测与防治工作。     

我国水稻“两迁”害虫越冬情况调查

为了解在全球气候变暖的背景下,我国水稻褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)、白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)及稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée 3种迁飞性害虫越冬情况的新动态,于2008、2010、2011年1月底和2月底至3月初,全国农业技术推广服务中心测报处组织南方十余省基层植保部门参照稻飞虱和稻纵卷叶螟调查规范(GB/T 15794-1995和GB/T 15793-1995)调查了这3种迁飞性害虫的越冬情况。结果初步表明这3种迁飞性害虫的越冬北界与已报道的北界相比均没有明显的北移。通过这3年1月份温度距平与1978—1981年1月份温度距平的比较,除2010年属暖冬年份外,另2年均为冷冬年份,故这3年的越冬数据不能反映全球气象变暖对迁飞性昆虫的真实影响。