褐飞虱2009年秋季回迁的雷达监测及轨迹分析

褐飞虱Nilaparvata lugens (Stål)是水稻生产上重要的迁飞性害虫,研究其迁飞、扩散规律,为早期预警和有效防治提供科学依据。2009年4月27日至10月11日, 在中国农业科学院植物保护研究所重大病虫害监测预警兴安雷达站内利用毫米波扫描昆虫雷达对褐飞虱的迁飞过程进行长期观测,高空探照灯诱虫器及佳多自动虫情测报灯诱虫器分别用来诱捕高空及地面的褐飞虱,对高空探照灯诱到的褐飞虱雌成虫随机挑选30头进行卵巢解剖, 并结合大区环流和利用Hysplit_4模型进行轨迹分析,研究了褐飞虱的秋季回迁过程和虫源。结果表明：褐飞虱秋季回迁高峰期出现在9月28日至10月7日,高峰日为10月1日, 高峰日内雷达回波主要在600~1 100 m范围内聚集成层,高空探照灯诱虫器内褐飞虱的数量达到了13 620头;卵巢发育级别以1~2级为主。轨迹分析显示：本次回迁的褐飞虱主要来自湖南衡阳和永州等地,随东北气流向广西柳州、南宁和崇左等方向迁飞。轨迹推断与褐飞虱实发虫情基本吻合,通过毫米波扫描昆虫雷达确定了褐飞虱秋季回迁的高度,为毫米波扫描昆虫雷达早期投入到预测预报的实践中奠定了基础,对我国褐飞虱早期预警体系的建立将提供必要的技术支持。     

褐飞虱抗药性研究现状

褐飞虱Nilaparvata lugens(Stal)对杀虫剂产生抗药性是其近年来暴发频繁的重要原因。文章综述国内外关于褐飞虱抗药性的研究成果,包括褐飞虱抗性测定方法、抗药性的发展、交互抗性、抗性遗传、抗性机理及抗性治理等。田间褐飞虱种群对新烟碱类药剂产生不同程度的抗药性,其中对吡虫啉产生高水平到极高水平抗性,对氯噻啉和噻虫嗪分别产生中等水平和低水平的抗药性,对呋虫胺和烯啶虫胺仍然处于敏感性阶段。此外,褐飞虱种群对噻嗪酮(昆虫生长调节剂)产生低水平到中等水平抗性。长期大面积使用化学药剂是褐飞虱产生抗药性的重要原因。因此,必须加强褐飞虱的抗性治理,以延缓其抗药性进一步发展。     

长江中游稻区夏季飞机航捕迁入褐飞虱的轨迹分析

根据1977～1979年3年的7月份飞机航捕褐飞虱Nilaparvata lugens的资料, 应用轨迹分析模型,得出了长江中游稻区夏季迁入褐飞虱的中尺度虫源地及迁入路径。1）湘东北-鄂东南稻区虫源来自桂中至湘中稻区（24°～ 28°N,109°～114°E）,褐飞虱的迁入路径有两条：①柳州→桂林→衡阳→该区;②柳州→桂林→邵阳→该区。2）赣北-鄂东稻区虫源来自桂中至赣西稻区（24°～29°N,110°～115°E）,褐飞虱的迁入路径有一条：蒙山→倏县→宜春→该区。3）湘中、东部稻区虫源来自桂南至湘南稻区 （23°～27°N,109°～113°E）,褐飞虱的迁入路径有一条：南宁→柳州→桂林→该区。     

褐飞虱迁飞参数的数值模拟

迁飞性害虫褐飞虱对中国和亚洲其它国家和地区的水稻有着十分严重的危害,其迁飞参数的时空变化是种群迁飞这一生态行为的重要体现。应用目前国际上先进的中尺度数值预报模式MM5 (V3.2 )对我国褐飞虱北迁、南返的过程进行了数值模拟,根据模拟结果对害虫的迁出虫源地、迁飞路径、降落区、空中迁飞速率、迁飞高度、迁飞历时和迁飞距离等迁飞参数进行了一系列的数值计算和客观分析,得到了与实际虫情普查和雷达观测资料相当吻合的结果,从而比较精确地阐明了褐飞虱迁出起飞、空中定向飞行、降落迁入等迁飞行为的动力学机制。     

惠州地区褐飞虱对几种药剂的抗药性监测

2009年采用稻茎浸渍法测定广东省惠州地区褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)种群对吡虫啉、噻嗪酮、异丙威、丁烯氟虫腈、烯定虫胺和毒死蜱等杀虫剂的敏感性,测定结果表明:当地褐飞虱种群对吡虫啉产生了极高水平抗性(抗性倍数为422.2倍),对噻嗪酮、异丙威产生了中等水平抗性(抗性倍数分别为11.0和14.0倍),对丁烯氟虫腈仍处于敏感性降低(抗性倍数为3.7倍),对烯定虫胺和毒死蜱敏感(抗性倍数<3倍)。基于褐飞虱对这6种药剂抗性的明显差异,对田间治理褐飞虱合理使用药剂进行了讨论。     

褐飞虱成虫体内磁性物质检测

地磁定向是昆虫远距离迁飞定向的重要机制之一.本研究以褐飞虱Nilaparvata lugens长翅型和短翅型成虫为研究对象,利用MPMS-7型号超导量子干涉磁强计(磁场范围为±4.8 mA/m,温度范围为1.9 ～ 400 K)检测虫体内的磁性物质,明确其体内的分布状况.结果表明:褐飞虱长翅型雄成虫整个虫体的温度退磁曲...     

台风莫兰蒂对褐飞虱迁飞的影响

通过对2010年10号台风莫兰蒂(Meranti)进行流场分析和过程分析,阐明了此次台风对浙江稻区9月上中旬褐飞虱Nilaparvata Lugens(Stl)的迁飞造成的影响。结果表明:(1)台风过境前,其外围前方的强东南气流及高空下沉气流为褐飞虱提供了运载工具和降落条件,虫源基本来自浙江东南部和迁入区附近区域;(2)台风过境时,由于天气恶劣,部分站点上灯虫量很小,但金华和遂昌处于台风眼范围内,天气较好,风速较小,为之前随大风和降雨迁入的大量虫群提供上灯的机会,造成上灯高峰,虫源地主要来自浙江省南部;(3)台风过境后,受台风后部西南风和降雨影响,福建中北部和南部有褐飞虱随降雨迁入浙江稻区,但虫量较小。(4)根据浙江为东部临海的地理位置和台风的气旋式辐合流场的特点,从本研究结果看,莫兰蒂台风的影响仅为中小尺度范围。     

2006年安庆地区褐飞虱大发生特点及其原因分析

2006年褐飞虱Nilaparvata lugens Stl大发生的特点主要有:迁入虫量大、回迁峰次明显;短翅型成虫发生早、虫口高;田间种群增长迅速,全市普遍重发,局部暴发;田块间虫口差异大。分析认为导致大发生的主要原因是:丰富的初迁虫源奠定了大发生的基础;褐飞虱生物型变化,食料条件丰富;单季稻面积扩大,从食料和生境2个方面为褐飞虱发生提供利好条件;褐飞虱对主治药剂吡虫啉产生抗性,促进褐飞虱暴发。还就加强异地监测、抗药性监测、田间调查等,提出建议。     

虫害诱导的水稻挥发物对褐飞虱的驱避作用

水稻叶片在遭受害虫的危害时,释放一些特异性的挥发性物质。这些挥发性信息物质在调节植物、植食性昆虫及其天敌的相互关系中有重要作用。利用“Y”型嗅觉仪研究了褐飞虱对虫害诱导的11种水稻挥发物（浓度为2 Μl 化合物溶解在100 Μl丙酮溶液中）的行为反应。结果表明,(E)-2-己烯醛、(E)-2-己烯-1-醇、-2-庚醇和水杨酸甲酯等4种化合物对褐飞虱成虫有显著的驱避作用,而(Z)-3-己烯-1-醇、-2-庚酮、柠檬烯、罗勒烯、芳樟醇、-β-子丁香烯和橙花叔醇等7种物质对褐飞虱成虫的选择行为无显著影响。浓度梯度的实验表明,浓度(不同体积的待测化合物用100 Μl丙酮稀释)较低的(E)-2-己烯醛（0.5 Μl、1 Μl）和芳樟醇（05 Μl、1 Μl、5 Μl）对褐飞虱成虫的选择行为无显著影响,而较高浓度的(E)-2-己烯醛（5 Μl、10 Μl）和芳樟醇（10 Μl）对褐飞虱成虫均有明显的驱避作用。     

褐飞虱对吡虫啉抗性监测方法的研究

从结果的稳定性、准确性和操作方便等角度出发 ,建立了适合于监测褐飞虱 (NilaparvatalugensSt l)对吡虫啉抗性的稻苗浸根法。与其他方法相比 ,该方法除具有简单易行的特点外 ,还表现出很好的监测准确性。通过建立不同虫态和不同若虫龄期敏感基线以及对桂林、安庆、东台 3个地区的抗性监测 ,发现 3地褐飞虱对吡虫啉都处于敏感性下降阶段 ,安庆和东台地区的敏感性弱低于桂林     

Brown planthopper, Nilaparvata lugens, resistance in rice cultivar IR64: mechanism and role in successful N. lugens management in Central Luzon, Philippines

We investigated the mechanism of brown planthopper, Nilaparvata lugens (Stål), resistance in the popular rice cultivar IR64, and the current level of resistance of IR64 to N. lugens in a large rice growing area with low brown planthopper populations (Central Luzon, Philippines). In greenhouse experiments with N. lugens populations collected from Central Luzon, IR64 showed slight to moderate levels of antibiosis, antixenosis, and tolerance relative to the cultivars IR22 and Azucena, which contain no major genes for N. lugens resistance. IR64 was also more resistant than IR26 in most experiments, despite the fact that both varieties have the same major gene for N. lugens resistance, Bph1. This confirms that IR64 contains one or more additional, apparently minor, genes for brown planthopper resistance. Our findings also demonstrate that, in an area with low insecticide use, it is not necessary to have high levels of N. lugens resistance, even in a rice cultivar grown by the majority of farmers, to maintain low and stable N. lugens populations.     

水稻麦黄酮对褐飞虱的抗性潜力

使用石油醚、乙酸乙酯、无水乙醇和水依次对抗性水稻品种IR36乙醇提取物进行萃取,并测试了4种萃取物对褐飞虱的活性。结果发现乙酸乙酯萃取物处理后3d的活性最强,褐飞虱1～2龄若虫和3～4龄若虫的死亡率分别是26．0％和48．0％。乙酸乙酯萃取物经柱层析分离得到麦黄酮。将麦黄酮定量加入人工饲料中饲养褐飞虱3龄若虫15d。结果表明,褐飞虱3、4龄若虫的排蜜露量随着麦黄酮在饲料中浓度（50～500μg／ml）的增加而减少,褐飞虱3、4龄若虫的死亡率却随着麦黄酮在饲料中浓度的增加而显著提高。当饲料中麦黄酮的浓度为500μg／ml时,褐飞虱3、4龄若虫的死亡率分别为58．21％和31．75％。麦黄酮50～500μg／ml浓度处理,褐飞虱3龄和4龄若虫的发育历期和相对生长量与对照之间没有明显的差异,表明麦黄酮有拒食作用。用500μg／ml的麦黄酮溶液涂抹到对褐飞虱敏感的水稻品种TN1植株上对褐飞虱雌成虫有明显的拒食作用和忌避产卵作用。本项研究结果表明水稻源的麦黄酮在水稻对褐飞虱的抗性中有重要的作用。     

中晚粳稻区褐飞虱防治策略的研究

为了解二代褐飞虱对粳稻的为害损失,确定合理的防治指标和防治策略,为科学使用噻嗪酮、吡虫啉等药剂防治稻飞虱提供依据,作者在武育粳３号上,通过接不同的虫量,并进行笼罩的方法,研究了二代褐飞虱的增殖规律和为害损失及防治指标。并进行了锐劲特防治不同世代褐飞虱策略试验。结果表明,不同水稻生育期,不同虫口密度的褐飞虱的增长速度不一样;在水稻同一生育期,低密度的增殖速度要大于高密度,但总虫量高密度区显著高于低密度区。二代褐飞虱百丛虫量与水稻产量损失呈极显著正相关（ ｒ＝ ０．９５７６**）,关系式为 ｙ＝－ １８．３３０２＋ １０． ２８９２ｌｇｘ（ｘ为 ８月上旬褐飞虱百丛虫量）,防治指标为 １１０－１２０头。因此,在早发年,迁入量较大的年份必须采取“治二压三控四”的策略,１９９６－１９９７年全面推广这一策略,成效显著。     

褐飞虱高毒力绿僵菌菌株的筛选

从田间褐飞虱Nilaparvata lugens (St?l)罹病虫体上新分离鉴定一株黄绿绿僵菌Mf82,将其与实验室保存的8株绿僵菌Metarhizium spp.一起,分别测定其对褐飞虱成虫毒力和几丁质酶活力,并用扫描电镜观察侵入昆虫表皮的过程和体表的形态变化,进而分析侵入能力与几丁质酶的相关性。结果表明：菌株Mf82累计校正死亡率和几丁质酶活力均最高,为82.1%和9.78U/mg,与其他菌株差异显著。同时,扫描电镜照片显示Mf82分生孢子既可以由褐飞虱体壁节间膜和凹陷处侵入,还可以从含几丁质较多的胸部背板侵入。比较9株绿僵菌菌株菌落生长速度、产孢初始时间、产孢量和萌发率显示,Mf82菌株具有生长速度快、产孢初始时间短、萌发率高和产孢量大等优点,可见筛选的Mf82菌株致病力强,在褐飞虱的微生物防治方面将有良好的应用前景。     

褐飞虱体内共生菌多样性研究进展

褐飞虱体内存在大量的共生菌,这些共生菌不但具有种类多样性,同时在对寄主的功能上也存在多样性.目前利用分子生物学手段以及高通量测序技术鉴定得到的测序丰度大于0.1％的共生真菌和共生细菌种类分属19和53个不同的属.由于技术的局限性和共生菌难以离体培养的特性,仍有相当部分共生菌分类地位尚未明确.共生菌在褐飞虱的生长、发育、...     

褐飞虱和桃蚜粗提液中酚氧化酶原激活系统的激活特点

采用研磨法制备褐飞虱Nilaparvata lugens (Stål)和桃蚜Myzus persicae (Sulzer)粗提液,用于研究几种化学因子对粗提液中酚氧化酶原激活系统(proPO-AS)的激活特点。结果表明, 在0.1～100 mmol/L的Ca²⁺浓度范围内,虱液和蚜液的酚氧化酶(PO)活性随Ca²⁺浓度升高而增强,并在30 mmol/L处PO活性达到最高,在此限之上PO活性反而下降。当昆布多糖浓度从10^-4 mg/mL升至10 mg/mL时,虱液和蚜液的PO活性也随之升高,但再提高昆布多糖浓度却未见PO活性的峰顶出现。在6种葡聚糖对PO的激活作用中,昆布多糖和酵母聚糖能显著增强PO活性,但curdlan对虱液和蚜液的PO无明显激活作用,而甘露聚糖、右旋糖苷和纤维素则降低PO活性。这些结果显示β-1,3-葡聚糖能有效激活proPO-AS。Ca²⁺和丝氨酸蛋白酶抑制剂PMSF加样顺序的不同也会影响PO活性。     

褐飞虱乙酰胆碱酯酶基因全长cDNA的克隆及序列分析

利用反转录聚合酶链式反应(RT_PCR)结合快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆了褐飞虱Nilaparvata lugens 乙酰胆碱酯酶基因cDNA。该cDNA全长2 467 bp,包含一个1 938 bp的开放阅读框(GenBank登录号AJ852420); 在推导出的646个氨基酸残基的前体蛋白中, N端的前30个氨基酸残基为信号肽,随后的616个氨基酸残基是成熟的乙酰胆碱酯酶序列,其预测的分子量为69 418 D。在一级结构中,形成催化活性中心的3个氨基酸残基(Ser242,Glu371和His485),以及在亚基内形成二硫键的6个半胱氨酸完全保守; 位于催化功能域的14个芳香族氨基酸中有10 个完全保守。该酶的氨基酸序列与黑尾叶蝉的同源性最高,达83%。对来自23种昆虫（包括褐飞虱）的30个乙酰胆碱酯酶的聚类分析显示,褐飞虱的乙酰胆碱酯酶与其中6个Ⅱ型乙酰胆碱酯酶（AChE2）同属一个支系; 此外,只存在于昆虫AChE2中的超变区及特异的氨基酸残基,也存在于褐飞虱的乙酰胆碱酯酶中。以上结果表明,所克隆的褐飞虱的乙酰胆碱酯酶基因是一个与黑腹果蝇的orthologous型基因同源的AChE2基因。     

利用分子探针法研究稻田蜘蛛集团对褐飞虱的捕食作用

为褐飞虱Nilaparvata lugens（Stal）的绿色防控提供理论参考依据,于2011年和2012年在调查了浙江富阳不同品种稻田褐飞虱和蜘蛛的发生密度后,利用荧光定量PCR分子探针技术分析了9科27种3 807头蜘蛛对褐飞虱的捕食作用。研究结果表明,在水稻Oryza sativa L.不同生育期,稻田总的褐飞虱和蜘蛛密度等参数值均随调查时间呈规律性变化,且在调查时间点间出现了显著性差异（P<0.05）;各科蜘蛛对褐飞虱的捕食阳性率均随水稻生育期的发展呈增加趋势,整体上,狼蛛科Lycosidae、皿蛛科Linyphiidae、球腹蛛科Theridiidae、肖蛸科Tetragnathidae、跳蛛科Salticidae和园蛛科Araneidae捕食率在DAT21,DAT35和DAT77,DAT91之间有显著性差异（P<0.05）;2012年两品种稻田的褐飞虱和蜘蛛密度等参数值均显著高于2011年的值,两年间汕优63（SY63）稻田的褐飞虱和蜘蛛密度均显著高于IR64的密度;2012年各科蜘蛛对褐飞虱的捕食阳性率显著高于2011年的值（P<0.05）,且狼蛛科和球腹蛛科对褐飞虱的捕食阳性率在两品种间存在显著性差异（P<0.05）;稻田4种蜘蛛优势种拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata (Bosenberg & Strand)、八斑球腹蛛Theridion octomaculatum (Boes. et Str.）、食虫瘤胸蛛Oedothorax insecticeps (Boes. et str.)和锥腹肖蛸Tetragnatha maxillosa (Thoren)的捕食阳性率均随褐飞虱种群密度的增加而增加,该捕食功能反应曲线可用非线性模型P=aN/(1+bN)拟合;除锥腹肖蛸外,其它3种的捕食功能反应曲线均呈饱和状态;拟环纹豹蛛捕食褐飞虱的DNA残留量显著高于八斑球腹蛛、锥腹肖蛸和食虫瘤胸蛛的残留量（P<0.05）。本研究结果充分说明稻田各蜘蛛类群对不同生育期、不同品种水稻的褐飞虱均具有较强的捕食作用,是生物防治策略中的重要因素,应加强田间蜘蛛的保护工作和增强自然天敌的控害功能。     

Flight duration of the brown planthopper, Nilaparvata lugens (Homoptera: Delphacidae)

ABSTRACT.

• 1 The brown planthopper, Nilaparvata lugens (Stål), is a major pest of rice in Asia. It is known to make wind-assisted migratory flights each year to colonize the summer rice growing areas of China, Japan and Korea.
• 2 Modelling windborne displacements between rice growing areas in Asia requires migratory behaviour and flight duration to be established for this insect.
• 3 Field and laboratory observations suggest that N. lugens take-off at dusk and that some continue flying for up to 24–26 h if the temperature is ≥ 17°C.
• 4 Trajectories for 10 m above ground level and 1.5 km above mean sea level are used to identify possible sources and, hence, to estimate the flight times of N.lugens caught in nets on ships on the East China Sea in 1973 and 1981.
• 5 Estimated flight times between the sources and the ships ranged from about 9 to 30 h.
• 6 Results suggest that long-distance migration can occur in surface winds, when they are strong, but that long-distance migration is more likely at 1.5 km.
• 7 When simulating windborne displacements of N.lugens, it can be assumed that in areas and at heights where the temperature is ≥ 17°C, some migrants will fly downwind for up to 30 h after a dusk take-off. Others will fly for shorter periods, giving the population as a whole the opportunity to colonize all the rice crops flown over.