草地贪夜蛾综合防控技术研究进展

草地贪夜蛾是世界重大入侵性害虫,我国于2019年初发现草地贪夜蛾大面积危害西南地区玉米、高粱、甘蔗等多种作物,随后迅速扩散至主要玉米产区,严重威胁和影响我国粮食安全。国内研究人员已开展了大量关于草地贪夜蛾监测预警与防控技术的研究,在其种群发生规律监测、迁飞路径研判、化学防治、生物防治、物理防治等方面取得了系列进展,基本明确了草地贪夜蛾在我国西南、江南江淮、北方各地区的发生与危害规律,建立了一套草地贪夜蛾综合防控技术体系,有效阻断了其大面积扩散危害。本文综述了2019—2022年间国内草地贪夜蛾防控技术的研究进展,以期为开发草地贪夜蛾综合防控技术提供参考。     

广东省草地贪夜蛾应急防控体系的构建

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)是一种农业重大有害生物,自2019年1月份入侵我国云南以来,迅速席卷国内多个省市,对我国粮食安全构成严重威胁。广东省自发现草地贪夜蛾入侵以来,在政府部门领导、组织或支持下,制定了工作方案,组建了专家队伍,迅速开展该虫监测预警、基因检测、生物学生态学研究、防控药剂筛选、生物防治试验、诱杀技术试验、调查监测与防控方案制定、示范推广、宣传培训等各项工作,形成了一套协调、高效的草地贪夜蛾应急防控体系。     

重大入侵害虫草地贪夜蛾发生危害、防控研究进展及防控策略探讨

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)原分布于美洲热带和亚热带地区,是一种严重威胁农业生产的害虫。该虫具适生区域广、寄主范围宽、增殖潜能强、扩散速度快、突发危害重等显著生物学优势,因此,防控难度很大。目前,该虫已分布至全球100个以上国家。2019年1月11日我国云南发现其入侵,至5月21日已在14省(自治省区、直辖市)发现其危害,发生面积138.4万亩。草地贪夜蛾按寄主偏好性可分为"玉米型"和"水稻型","玉米型"偏好玉米、高粱和棉花等,"水稻型"偏好水稻等,目前入侵我国的为"玉米型",尚未发现"水稻型"。草地贪夜蛾的入侵将严重影响我国玉米、甘蔗等种植业。本文综述了草地贪夜蛾的发生为害特点、防控技术,并对该虫防控策略进行了探讨,以期为有效防控该虫提供参考。     

草地贪夜蛾寄主适应性、种群动态特征及防控新思路展望

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种原产于美洲热带和亚热带地区的重要入侵害虫,自2019年1月份入侵中国以来,迅速席卷国内多个省市,对我国的粮食生产系统造成巨大的压力。广东省丰富的作物资源和适宜的气候条件等,使其可能成为草地贪夜蛾入侵后种群恢复繁衍的大后方。因此,广东省草地贪夜蛾防控更为艰巨。草地贪夜蛾入侵我省乃至我国,将出现新的特征,使得草地贪夜蛾的防控局势变得复杂。本综述系统调研了草地贪夜蛾国内外的研究现状,包括在原产地及我国的寄主适应性、种群动态和防控措施等方面,并在现今组学及新技术高度发展的新形势下,对草地贪夜蛾入侵机制研究方法提出了一些展望,以期对草地贪夜蛾的有效防控提供参考依据。     

草地贪夜蛾应急防控药剂田间药效筛选

【目的】比较28种杀虫剂对玉米草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的田间防治效果,为防控新入侵农业害虫提供科学依据。【方法】采用常规喷雾法,对大喇叭口期玉米全株均匀喷雾,药前1 d及药后1、3和7d调查挂牌标记玉米上草地贪夜蛾幼虫活虫数。【结果】试验结果表明,乙基多杀菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、氯虫苯甲酰胺等8种化学农药对草地贪夜蛾防治效果较好;生物农药均没体现出较好的防治效果,推测可能与其作用方式有关。【结论】在28种杀虫剂中,筛选出乙基多杀菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、甲氧虫酰肼、氟氯氰菊酯、乙多-甲氧虫和甲氧-茚虫威8种对草地贪夜蛾具有较好防治效果的药剂。     

草地贪夜蛾抗药性概况及其治理对策

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)是一种原产于美洲热带和亚热带地区的世界性害虫,主要为害玉米、高粱、花生和大豆等作物。多食性、高繁殖力、迁飞能力强和易产生抗药性等生物学特性强化了草地贪夜蛾的害虫地位。草地贪夜蛾于2019年1月入侵中国云南等地后迅速蔓延扩散至十多个省份。喷施化学杀虫剂是我国当前有效防控草地贪夜蛾的重要手段,但入侵我国的草地贪夜蛾已携带对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性基因,因此需要加强抗药性监测工作,并依据抗药性水平进行精准选药。本文对草地贪夜蛾抗药性测定方法、抗药性发生概况以及抗药性机制进行了综述,并对我国草地贪夜蛾抗药性测定方法和治理策略提出建议。     

草地贪夜蛾基因组注释及分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda近年来在我国迅速扩散,造成了重大的经济损失,引起社会关注。草地贪夜蛾基因组序列对深入研究其迁飞、入侵和抗药性等特性具有十分重要的作用。目前,已有5个版本的基因组序列被公开报道,但3个版本无基因组注释信息。除以Sf 9细胞系为DNA来源的基因组版本外,其他版本的scaffold N50过小,拼接质量偏低。为此,本研究选取了scaffold N50最大的草地贪夜蛾Sf 9细胞系基因组进行了蛋白编码基因注释。该版本的基因组重复序列占比28.1%。CEGMA评估显示该本版本基因组可覆盖93.6%的核心基因,BUSCO评估显示可覆盖90.8%的核心基因。利用OMIGA注释流程预测到25 699个蛋白质编码基因,详细的基因序列可从InsectBase网站获得(http://www.insect-genome.com/FAW/),其中具有GO注释的基因为15 623个,具有KEGG注释的基因共有9 213个。选取了12个鳞翅目昆虫进行比较基因组学分析,发现草地贪夜蛾与斜纹夜蛾的亲缘关系最近,两者分化时间大约在1 284万年前。对12个鳞翅目昆虫蛋白质编码基因进行同源分析,在草地贪夜蛾中发现了2 490个单拷贝基因、891个鳞翅目特有基因、2 360个物种特异扩增基因和4 180个物种特异基因。GO富集分析显示,2 360个物种特异扩增基因主要参与DNA整合、代谢相关的生物过程;4 180个物种特异基因主要参与酶活性、光感受、糖代谢等,KEGG通路富集发现草地贪夜蛾特异基因主要参与氨基酸代谢、糖代谢和Wnt信号通路。本研究结果丰富了草地贪夜蛾的基因信息,对进一步了解其生物学特性、开发新型绿色防控方法具有指导意义。     

草地贪夜蛾的准确鉴定

【目的】草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是新入侵我国的迁飞性害虫,为了筛选出有效和不易受损的形态鉴别特征。【方法】本研究运用比较形态学和外生殖器解剖技术,筛选稳定、可靠的外部形态特征,描述雌雄外生殖器特征。【结果】草地贪夜蛾的大小等21个外形特征在不同个体间存在差异,不适合用于草地贪夜蛾的准确鉴定。新筛选的翅基部黑斑等4个前翅特征,下唇须节黑色横带、前足胫节密被长鳞片、前足跗节黑色、腹部腹面黑斑、肩板颜色均一、前足基节内侧长毛6个非翅面外形特征在草地贪夜蛾个体间稳定,其中前翅中部倾斜的椭圆环形斑等4个特征、颜色均一肩板等5个特征、环形斑内部颜色特征分别存在于草地贪夜蛾雌雄蛾、雄蛾和雌蛾中。新筛选的外形特征可分别用于准确区别草地贪夜蛾与斜纹夜蛾、甜菜夜蛾。新描述了阳茎基环长大于宽等6个雄性外生殖器特征和囊导管基部明显宽于端部等4个雌性交配囊特征,其中3个雄性外生殖器特征和3个雌性交配囊特征可分别用于准确鉴定草地贪夜蛾和斜纹夜蛾雄蛾、草地贪夜蛾雌蛾和甜菜夜蛾雌蛾。【结论】本研究结果不仅为草地贪夜蛾雄蛾鉴定提供了新的前翅特征,还首次为雄蛾鉴定提供了非翅面特征和为雌蛾鉴定提供了前翅特征,也筛选了新的雄性外生殖器特征和雌性交配囊特征,对我国夜蛾科昆虫生殖器研究有一定的参考价值。     

草地贪夜蛾的准确鉴定

【目的】草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是新入侵我国的迁飞性害虫,为了筛选出有效和不易受损的形态鉴别特征。【方法】本研究运用比较形态学和外生殖器解剖技术,筛选稳定、可靠的外部形态特征,描述雌雄外生殖器特征。【结果】草地贪夜蛾的大小等21个外形特征在不同个体间存在差异,不适合用于草地贪夜蛾的准确鉴定。新筛选的翅基部黑斑等4个前翅特征,下唇须节黑色横带、前足胫节密被长鳞片、前足跗节黑色、腹部腹面黑斑、肩板颜色均一、前足基节内侧长毛6个非翅面外形特征在草地贪夜蛾个体间稳定,其中前翅中部倾斜的椭圆环形斑等4个特征、颜色均一肩板等5个特征、环形斑内部颜色特征分别存在于草地贪夜蛾雌雄蛾、雄蛾和雌蛾中。新筛选的外形特征可分别用于准确区别草地贪夜蛾与斜纹夜蛾、甜菜夜蛾。新描述了阳茎基环长大于宽等6个雄性外生殖器特征和囊导管基部明显宽于端部等4个雌性交配囊特征,其中3个雄性外生殖器特征和3个雌性交配囊特征可分别用于准确鉴定草地贪夜蛾和斜纹夜蛾雄蛾、草地贪夜蛾雌蛾和甜菜夜蛾雌蛾。【结论】本研究结果不仅为草地贪夜蛾雄蛾鉴定提供了新的前翅特征,还首次为雄蛾鉴定提供了非翅面特征和为雌蛾鉴定提供了前翅特征,也筛选了新的雄性外生殖器特征和雌性交配囊特征,对我国夜蛾科昆虫生殖器研究有一定的参考价值。     

我国草地贪夜蛾的生物学、生态学和防治研究概况与展望

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda自2018年12月入侵我国以来,对我国的粮食安全造成重大威胁。为有效控制其为害,经过短短一年的共同努力,我国植保工作者在草地贪夜蛾的分类和生物型鉴定,为害作物种类、抗寒能力及扩散规律调查,潜在地理分布和迁飞路线预测,生物防治及化学防治等方面研究取得了多项重要进展,发表研究论文250多篇。明确了入侵我国的草地贪夜蛾主要为玉米型,为害作物达15种,具有东、西两条迁飞路线,在全国各省区均可分布为害;鉴定出草地贪夜蛾天敌31种,筛选出一批防效良好的杀虫剂。本文在总结现有研究工作的基础上,提出应进一步加强草地贪夜蛾的智能识别和自动监测技术研究,加快优势天敌和转Bt抗虫玉米的产业化,加强草地贪夜蛾抗药性水平及抗性基因频率动态监测,并尽快研发高效性诱剂和食诱剂等产品,同时加强草地贪夜蛾重要生命过程的调控机制及其对化学杀虫剂和不同类型Bt杀虫蛋白产生抗性的分子机制研究,为实现草地贪夜蛾的可持续控制提供理论基础和技术支撑。     

草地贪夜蛾在不同温度条件下的生长发育特性

为掌握草地贪夜蛾的主要生物学特性,本文在5个恒温条件下:20℃、25℃、28℃、32℃和35℃,采用玉米苗作为饲料,测定了不同虫态的发育历期、繁殖力、发育起点温度和有效积温。结果表明:在20~35℃温度条件下,草地贪夜蛾的发育历期随着温度的升高逐渐下降,完成一个世代发育历期在23.0~48.3 d;其中,卵、幼虫、蛹、成虫和世代发育起点温度分别为:12.70℃、11.11℃、11.01℃、5.65℃和9.21℃,有效积温分别为:39.40日·度、201.25日·度、134.12日·度、171.06日·度和636.53日·度;20~32℃是卵、幼虫、蛹和成虫产卵的适宜温度,15℃、35℃恒温条件下不适宜草地贪夜蛾的生长发育。根据本试验测定的发育起点温度与有效积温,推测草地贪夜蛾在滇中、滇西、滇南、滇东南、滇西南、滇东北、滇西北年发生世代分别为2.18~8.59代、2.28~10.15代、3.43~12.13代、3.15~8.46代、2.75~9.39代、1.38~6.87代、1.11~6.72代。     

与美国对比分析草地贪夜蛾在我国的危害发展趋势

草地贪夜蛾是一种重大入侵害虫,自入侵云南以来,迅速在我国传播,对我国的食品安全构成了严重威胁。文章通过对比中国与美国之间气候条件、耕作模式、转基因玉米种植、农民认知情况、农药使用水平等因素分析了草地贪夜蛾在我国危害发展趋势,以提高农业工作者对防治草地贪夜蛾的重视程度,进一步为我国防治草地贪夜蛾的工作提供理论依据。     

草地贪夜蛾幼虫自残捕食量分析

为了明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫对同类低龄幼虫的捕食作用,在实验室条件下研究了草地贪夜蛾3~6龄幼虫对不同密度2龄幼虫和4~6龄幼虫对不同密度3龄幼虫的日捕食量,同时从捕食功能的角度解析了草地贪夜蛾高龄幼虫对低龄幼虫的捕食行为;并对不同龄期幼虫进行称重比较,用不同龄期幼虫间的重量关系来替换不同龄期幼虫间的捕食量,得到不同龄期幼虫间的捕食量方程。结果表明,草地贪夜蛾3~6龄幼虫对2龄幼虫和4~6龄幼虫对3龄幼虫的捕食功能反应均符合Holling Ⅱ型功能反应类型。草地贪夜蛾3~6龄幼虫对2龄幼虫的最大捕食量分别为76.47头、85.70头、117.92头、96.05头;4~6龄幼虫对3龄幼虫的最大捕食量分别为38.83头、59.49头、58.87头。高龄幼虫对低龄幼虫的捕食量随猎物密度的增加而增加。最大理论捕食质量方程y=47.231x^0.4591,捕食者的捕食量随着猎物虫态的增大而逐渐减小。研究结果为理解草地贪夜蛾幼虫的种间自残行为规律奠定了一定的理论基础。     

草地贪夜蛾人工饲料及饲养条件的优化

改良草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E Smith)人工饲料配方及优化饲养条件,为草地贪夜蛾室内批量饲养奠定基础。利用不同人工饲料配方及制作工艺、不同温湿条件、对草地贪夜蛾进行群体饲养,研究其对草地贪夜蛾生长发育及繁殖的影响,并开展不同产卵介质对草地贪夜蛾成虫产卵量及卵孵化率的影响。结果显示,在温度27℃±0.5℃、相对湿度70%±5%、光周期L∶D=16 h∶8 h的人工气候箱中,采用饲料配方4进行幼虫群体饲养的效果最好,其发育历期最短,仅为27.1 d,幼虫存活率高达83.8%,化蛹率为91.2%,雌雄性比为1∶1.08,单雌产卵量为836粒。另外,草地贪夜蛾幼虫最喜食加热20 min的饲料,成虫于粉色塑料纸上产卵量最大。该饲料配方非常适宜草地贪夜蛾室内饲养,优化的饲养条件也为其室内规模化饲养提供参考。     

草地贪夜蛾的性信息素通讯研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda原产于美洲,具有长距离迁飞特性。该虫于1988年入侵欧洲,2016年入侵非洲,并引起巨大的粮食损失,2018年入侵亚洲,2019年从缅甸传入中国,并在短时间扩散至全国10多个省。草地贪夜蛾依赖性信息素通讯,实现雌雄间识别、交配和繁衍,为了深入研究草地贪夜蛾的性信息素通讯及其机制并开发更高效的预测预报和防治技术,本文综述了草地贪夜蛾性信息素通讯的研究现状。1967年首次报道草地贪夜蛾性信息素为顺9-十四乙酸酯,随后发现有不同的鉴定结果,1986年确认其性信息素由顺9-十四乙酸酯和顺7-十二乙酸酯两个组分组成,其比例为96.6∶3.4时表现出最强的引诱活性。除此而外,对不同地理种群的研究发现,草地贪夜蛾雌蛾的信息素腺体提取物还存在顺9-十二乙酸酯、顺11-十六乙酸酯和反7-十二乙酸酯,田间实验表明这些物质在性信息素通讯中也可发挥作用。根据分子标记和喜食寄主,草地贪夜蛾可分为玉米品系和水稻品系。两个品系在外部形态上无法区分,性信息素组分也相同,但在组分比例上存在一定的差异。两个品系间存在一定程度的生殖隔离,但室内可以正交和反交并产生可育的F1代,F1代的性信息素比例与母本的比较相似。关于草地贪夜蛾雄性对性信息素的感受机制方面研究较少,仅见有感器形态的鉴定和对性信息素组分的触角电位反应研究的报道。根据目前草地贪夜蛾在我国的发生情况及其性信息素通讯机制的研究现状,我们建议尽快开展以下研究：(1)鉴定草地贪夜蛾我国入侵种群的雌性性信息素,尽快用于其种群动态监测及防治;(2)研究草地贪夜蛾雄性对性信息素的嗅觉编码机制;(3)研究草地贪夜蛾两个品系的行为隔离程度及其演化结局。     

重大入侵害虫草地贪夜蛾的研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种杂食性检疫害虫,原产于美洲热带和亚热带地区,寄主超过350种,尤其喜欢禾本科作物,特别是玉米,具有迁飞能力强、繁殖能力强、暴食性和抗药性进化快的特点。该虫最初于2019年1月由缅甸入侵我国云南省,现已蔓延至我国26个省份。为全面了解和有效防治草地贪夜蛾,本文对其分布范围、扩散途径和原因、生活习性、危害特点以及防治措施等进行了总结和整理,并对未来的研究方向进行了讨论。     

草地贪夜蛾的择偶与生殖力研究

【目的】探究草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda主要择偶策略及其与生殖力的关系,并基于性选择理论探讨其择偶策略的进化意义和机制。【方法】将经过标记的不同日龄、不同体重及不同交配经历的草地贪夜蛾雌雄成虫进行配对,然后对配偶选择进行观察并对交配成功的雌雄成虫形态特征(体长、触角长度、翅长、胸部及腹部长度和宽度)及生殖力(单雌产卵量、卵孵化率和孵化出的幼虫数)进行比较分析。【结果】草地贪夜蛾雌雄成虫均偏好与年轻、体重较重及未交配过的成虫进行交配。雌成虫选择年轻(3日龄)雄成虫进行交配的概率(65.45%)显著高于选择年老(7日龄)雄成虫进行交配的概率(34.55%),雄成虫选择3日龄雌成虫进行交配的概率(82.35%)显著高于选择7日龄雌成虫进行交配的概率(17.65%)。雌成虫选择体重较大雄成虫进行交配的概率(74.58%)显著高于选择体重较轻雄成虫进行交配的概率(25.42%),雄成虫选择体重较重雌成虫进行交配的概率(66.67%)显著高于选择体重较轻雌成虫进行交配的概率(33.33%)。雌成虫选择无交配经历雄成虫进行交配的概率(64.91%)显著高于选择有交配经历雄成虫...     

草地贪夜蛾核型多角体病毒对我国草地贪夜蛾不同地理种群毒力的比较分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)入侵我国多个地区,逐渐形成地理种群。在草地贪夜蛾核型多角体病毒Spodoptera frugiperda multiple nucleopolyhedrovirus(SfMNPV)生物农药的生产过程中发现,不同地理来源的宿主对SfMNPV的敏感性和产量存在明显差异,显著影响了SfMNPV的生产效率。为解析其敏感性差异及其产生的原因,本研究首先对云南德宏、广东广州、广西钦州、西藏林芝4个地区草地贪夜蛾种群基因型进行了鉴定,采用生物测定法测试SfMNPV对4龄幼虫的口服毒力,然后,通过向幼虫体内注射草地贪夜蛾核多角体病毒出芽型病毒粒子(budded virions, BVs)的方式,越过口服感染中肠的过程,分析敏感性差异发生的阶段。最后比较了高敏感和低敏感种群中肠肠液pH,并基于16S rDNA测序测定了肠道菌群组成。结果表明,广西种群属于纯合玉米型,其余种群为带有水稻型COI标记的杂合玉米型。广西种群对SfMNPV的口服敏感性最低,西藏种群的敏感性最高,但两者注射BV后死亡率差异无统计学意义,暗示病毒敏感性差异...     

草地贪夜蛾生殖行为及其昼夜节律研究

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是当前跨国迁飞性重大害虫,云南是其重要虫源地及其向内地迁移的重要通道。生殖行为是性选择和物种进化的重要基础,基于生殖行为的害虫监测和防治策略也有重要价值。本研究模拟自然条件下可能出现的择偶情况,采用永久配对和每日更换配偶两种处理,对草地贪夜蛾成虫一生(约10 d)的生殖行为和节律进行了连续观测。结果表明,该蛾在羽化当日(0日龄)即出现召唤和求偶行为但无交配发生,在1日龄开始出现交配行为并在2日龄开始产卵,从2日龄到6日龄期间一直保持了较高的生殖活动,之后开始下降。雄虫求偶与雌虫召唤在节律上有较高的同步性,交配高峰多出现在召唤和求偶高峰之后。每日更换配偶与永久配对相比,雌蛾表现出较高的求偶频率和持续时间,较高交配比率和频率。雌虫在遇到新配偶或与新配偶交配后,会延缓产卵或下调产卵速率。从性选择理论来看,这些行为策略将有助于雌虫获得物质或基因利益,值得进一步探究。交配次数、召唤时长与雌虫寿命之间相关性不显著,但前5 d产卵速率与雌虫寿命间存在显著负相关,即早期产卵量较高的雌虫寿命较短,符合早期繁殖-后期存活基因拮抗假说。