稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律研究

【目的】明确稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律,以指导其大田迁入种群和迁出种群的发生预测与灾变预警。【方法】本研究运用逐时自动灯诱装置对2010和2011连续两年稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律进行了系统研究。【结果】灰飞虱Laodelphax striatellus迁飞种群上灯始见期和灯诱虫量年际间差异不明显,白背飞虱Sogatella furcifera和褐飞虱Nilaparvata lugens迁飞过境种群上灯始见期和灯诱虫量年际间差异较大。此外,灰飞虱迁飞种群的特大高峰期和高峰期逐时灯诱虫量百分比与一般上灯期和零星上灯期相比突出了晨暮双峰型中的暮峰型上灯行为特点;白背飞虱迁飞种群特大高峰期逐时灯诱虫量百分比与高峰期和一般期相比突出了晨暮双峰型中的晨峰型生物学特性。【结论】稻飞虱迁飞种群的上灯行为节律存在种的特异性,这一行为节律除了受环境因素的影响外主要与其生物学特性有关。     

复杂地形下褐飞虱迁飞的数值模拟:个例研究

褐飞虱是影响我国水稻生产的重要迁飞性害虫之一,它的爆发严重影响水稻的生长,并诱发水稻病害,导致水稻减产。研究复杂地形条件下褐飞虱的迁出虫源地、空中迁飞轨迹、降落区,探明复杂地形对褐飞虱迁飞的影响机制,对害虫测报与防治、农业防灾减灾和保障我国粮食安全具有重要的理论意义和实践价值。为了分析覆盖复杂地形的大气动力场、温度场、湿度场对褐飞虱迁入及降落分布的影响,采用WRF-Flexpart耦合轨迹计算模式和GIS空间分析等方法,对2008年9月30日—10月3日发生在广东曲江、肇庆、梅县三站和湖北宜昌、安徽东至、江西吉安三站的褐飞虱迁入和降落过程进行了数值模拟,以揭示复杂地形条件下褐飞虱种群降落和密度分布的时空变化结构。(1)广东曲江、肇庆、梅县三站的后向轨迹模拟结果显示,迁入三站的虫源均来自该站点的西北方向。地形较高且复杂多变时,褐飞虱难以穿越且迁飞距离较短、方向多变。(2)湖北宜昌、安徽东至、江西吉安三站的前向轨迹模拟结果显示,当站点附近的山脉较低且有山谷通道,褐飞虱沿山脉顺风方向迁飞,且迁飞距离较远。当山脉地势较高且没有明显的山谷,则褐飞虱遇到山脉阻挡而转向造成种群滞留。(3)褐飞虱迁飞种群的密度沿山脉走向呈带状分布,山坡较为陡峭、断崖显著时,向远离山体的方向迁飞。若山脉由多个山岭构成,则褐飞虱可从其峡谷穿越,密度分布较为分散。(4)强水平气流有利于褐飞虱的远距离迁飞,下沉气流对褐飞虱降落起着重要的作用,当有强下沉气流且气温较高时,有利于褐飞虱种群的降落,并聚集形成高密度迁入区。(5)垂直方向上,在一定的温度范围内,褐飞虱趋向于在暖层中迁飞。褐飞虱密度沿河谷地带呈带状分布且密度高值区多分布在较温暖的地区。秋季,褐飞虱降落区多分布在相对湿度50%左右的区域。模拟的褐飞虱迁飞轨迹、迁飞方位角和迁飞距离等与实际发生的褐飞虱迁飞路径和降虫区之间偏差较小,该模拟方法较大程度地提高了我国迁飞性害虫的业务预报水平。未来拟提高测报褐飞虱虫情数据的时空分辨率,以为得到较高准度和精度的模拟结果。     

转Bt水稻对捕食性天敌黑肩绿盲蝽种群动态的影响

【目的】为研究转Bt水稻对其非靶标害虫稻飞虱的主要捕食性天敌黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis种群发生动态的影响。【方法】本研究以cry1Ac/cry1Ab融合基因型转Bt抗虫水稻"华恢1号"及其对照亲本"明恢63"为供试水稻,于2011、2012和2013连续3年在广西兴安县"转基因水稻试验基地"开展大田试验。【结果】与对照亲本稻田相比,转Bt水稻稻田黑肩绿盲蝽种群发生量有增加趋势,且在2012年出现极显著差异。此外,就被捕食者褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera而言,无论在水稻品种,年份还是两者交互作用之间都存在极显著差异;而就两种稻飞虱总量而言,只在不同年份间存在极显著差异,在水稻品种及两者交互作用间不存在显著性差异。进一步通过相关分析表明,2011—2013连续3年黑肩绿盲蝽与褐飞虱、白背飞虱和两者总虫量之间均存在极显著正相关关系。【结论】转Bt水稻稻田捕食性天敌黑肩绿盲蝽的数量较大,这与非靶标害虫褐飞虱和白背飞虱种群发生量较大有关。     

粘虫越冬迁飞与危害的调查及监测技术

粘虫Mythimna separata(Walker)是我国粮食作物上一种典型的季节性远距离迁飞危害的重大农业害虫,具有发生范围广,危害世代多、作物损失重以及危害历史长的特点。每年粘虫在我国东半部自南向北形成5个不同类型发生区,除可在南方越冬外,还可通过季节性远距离往返迁飞在不同发生区之间危害。对其越冬、迁飞种群动态的监测及危害调查是实现粘虫综合防控的前提。根据粘虫的生物学特性以及不同类型发生区的特点,本文发展了粘虫田间越冬、迁飞种群以及幼虫发生危害的调查和监测技术,为其综合治理提供理论支撑。     

基于WRF-Flexpart的一次褐飞虱回迁过程模拟研究

褐飞虱是影响亚洲地区水稻生产的迁飞性害虫,其远距离迁飞与种群分布会受到大气环流和局地天气条件的影响。采用WRF-Flexpart耦合模式、GIS空间分析和Vincenty方位角/距离估计等方法,选取2009年9月30日—10月7日发生在中国15个植保站的褐飞虱迁入过程,并根据模式输出、GIS分析和轨迹计算结果探讨了多种大气物理胁迫共存下大气动力场、降水、温度场和湿度场对褐飞虱秋季回迁过程及其降落虫量分布的影响。研究结果表明:(1)此次重大迁飞过程中,大气动力场、降水、温度场和湿度场在不同地区、不同时间段对褐飞虱种群的迁入和降落起了不同的作用,因而造成了迁入虫量分布的时空差异。(2)从各虫源地迁出的褐飞虱种群是向着温暖而湿润的地方迁飞的,迁飞方向主要受所经区域盛行风向的影响,迁飞距离由途径区的风速所决定。(3)当迁飞种群途径局地降水较多的区域时,初期迁入量并不多,经过短暂的一段时间后降虫量会突然增加。(4)在一定的温度范围内,大气湿度条件会影响褐飞虱的迁入虫量:褐飞虱迁入虫量在近地面温度高于26℃、相对湿度(925 hPa)大于70%且下沉气流较强的地区分布最多,而在近地面温度低于24℃、相对湿度(925 hPa)小于50%、无明显下沉气流的地区未发现有褐飞虱的迁入。     

北方水稻和小麦种植区麦田灰飞虱种群发生动态及其带毒率研究

灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)是农业生产上的重要害虫之一,尤其是其传毒造成的危害更为严重。本文通过对山东省水稻种植区(包括稻麦轮作区与非轮作区)和小麦种植区灰飞虱田间种群发生量的系统调查、灯诱观测及其带毒率检测等得到如下研究结果:(1)与小麦种植区及水稻种植区非轮作麦田相比,稻麦轮作区麦田灰飞虱虫口密度高,可见稻麦轮作有利于灰飞虱种群发生危害;(2)山东省小麦种植区麦田灰飞虱仅发现携带黑条矮缩病毒,水稻种植区稻麦轮作田灰飞虱种群还检测到携带水稻条纹叶枯病毒;(3)灯诱高峰期灰飞虱带毒率与当地灰飞虱带毒率存在差异,说明有外来种群的迁入;(4)在检测的1 268头灯诱灰飞虱中只有1头体内同时检测到携带黑条矮缩病毒和水稻条纹叶枯病毒,可见灰飞虱可同时携带两种病毒,但概率极低。     

中国褐飞虱的分布和为害

褐飞虱Nilaparvatalugeus（Stal）是亚洲产稻国家水稻上的主要害虫,具有远距离迁飞的特性。了解褐飞虱在国内的常年分布和不同地区的发生程度,是长期趋势预测的基础材料之一。根据全国各地多年发生的实况和有关植保部门、科研教育等单位的研究资料,就褐飞虱在中国的分布和为害进行整理如下。褐飞虱在中国的发生为害历史较长,但正式记述为1926年[1],记述1921、1924年在江苏、上海大发生。据邹钟琳先生当时对稻飞虱为害史料查考结果认为,惟有费君耕所作稻虱考查录中,1624年（明天启四年）胡震亨编的“浙江海盐县图经”记载,公元匕兀…     

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。     

亚洲不同地理种群褐飞虱内共生菌Wolbachia的分子检测

褐飞虱Nilaparvata lugens Stl是水稻的重要害虫,而Wolbachia是其重要的次生共生细菌之一。为了解褐飞虱种群感染Wolbachia的情况,本研究对采自世界褐飞虱主要分布区的22个地理种群感染Wolbachia的情况进行了检测和分析。qPCR结果表明,除杭州2009年种群没有检测出Wolbachia外,其它21个种群中都有不同程度的Wolbachia感染。对Wolbachia的wsp基因序列的比较和进化分析表明,褐飞虱各地理种群Wolbachia都属于B群,并可进一步分为Ori和Con两个亚群。其中18个褐飞虱种群中的Wolbachia属于Ori亚群,广东清远和浙江桐乡褐飞虱种群中的Wolbachia则属于Con亚群,而菲律宾Iloilo褐飞虱种群分别检测到同时有2个亚群Wolbachia感染。本结果可为进一步研究褐飞虱与共生菌的共生关系、褐飞虱致害性变异和迁飞路线分析及利用Wolbachia防治褐飞虱提供依据。     

寄生蜂对稻飞虱控害作用研究进展

稻飞虱(褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱)近年来在亚洲地区连续大爆发，由次要害虫上升为主要害虫，给农业生产造成了重大的经济损失，严重威胁到世界粮食生产安全，寄生蜂作为稻飞虱的重要天敌，对其发生起着有效的自然控制作用。本文归纳整理了稻飞虱主要的寄生蜂种类及其优势种群的生物学、生态学特性，并重点总结了寄生蜂优势种群的寄生选择、种群消长影响因素以及它们的保护利用等，并对寄生蜂研究、保护、利用中存在的问题进行概括总结，旨在为稻飞虱的有效防控提供一定的参考价值。     

褐飞虱与灰飞虱间接种内和种间效应的比较研究

为了明确褐飞虱Nilaparva talugens(Stl)与灰飞虱Laodelphgax striatellus(Fallén)经寄主植物而诱导引起的间接种间效应,在人工气候室内以健康植株为对照,研究了2种飞虱在事先分别经一种稻飞虱危害的汕优63和秀水11上的表现,比较由同种或异种诱导的间接种内和种间效应对该2种稻飞虱主要生物学参数的影响,结果表明在每2株稻苗接20头高龄单一种飞虱若虫危害2d的条件下,褐飞虱存在一定的间接种内竞争,主要表现为在事先由同种危害的寄主上若虫存活率显著下降,但未发现灰飞虱对褐飞虱的正面或负面的间接种间效应。但是,在试验条件下灰飞虱并不存在间接种内竞争,而存在着显著的褐飞虱对灰飞虱诱导的间接种间促进作用,主要表现为在事先经褐飞虱取食危害的寄主植物上灰飞虱若虫的历期缩短、存活率提高、雌成虫寿命延长、每雌产卵量增加。同时,褐飞虱对灰飞虱所表现的间接诱导种间促进效应与寄主品种有显著互作关系,在中抗灰飞虱的汕优63品种上,间接诱导种间促进效应较在感灰飞虱品种秀水10上更为明显。本文对稻飞虱间接诱导种内和种间效应的机制和进化意义进行了讨论。     

基于rDNA ITSl和ITS2序列的褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱的分子鉴定

本研究测定了褐飞虱 Nilaparvata lugens、白背飞虱 Sogatella furcifera 和灰飞虱Laodelphax striatellus 的rDNA ITSl和ITS2的序列,以探讨这3种稻飞虱的分子鉴定方法.3种飞虱的ITSI和ITS2侧翼区(18S,5.8S和28S)序列相对稳定,但ITS1和ITS2序列在3种飞虱中变异较大.ITS1在所分析的438个位点中可变位点达294个,ITS2在分析的403个位点中可变位点为177个.根据3种飞虱rDNA的ITS1和ITS2序列设计了特异性引物,应用特异性引物对样品进行了PCR扩增,分析发现3种飞虱ITS1区的特异性引物扩增效果不理想.而ITS2区的特异性引物可以稳定地扩增出明显的目的DNA条带.因此,采用ITS2区的特异性引物可以对3种飞虱进行快速的分子鉴定.     

稻飞虱暴发与南方水稻黑条矮缩病流行的宏观规律和微观机制

2009年以来,稻飞虱(白背飞虱和灰飞虱)的区域性暴发和它们传播的南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)的大面积流行给我国水稻生产造成极大的威胁,而对这种新的毁灭性病毒病却知之甚少。为此,亟需解决稻飞虱区域性迁飞规律、虫毒互作、毒源寻踪等科学问题,通过多学科交叉和宏微观结合及多尺度多途径的综合研究,探索稻飞虱发生与SRBSDV流行的互作机制(虫病地方性消长关系、两者在微观水平上的互作等),明确稻飞虱远距离传毒的行为与生理生化及分子机制(迁飞与病原摄带及传毒的关系),阐释各稻区飞虱与病毒的源库关联机制,揭示稻飞虱与SRBSDV区域性灾变的触发因子与调控机制,为保障国家粮食安全提供科学依据。     

Influence of pymetrozine on feeding behaviors of three rice planthoppers and a rice leafhopper using electrical penetration graphs

Pymetrozine reportedly inhibits feeding of plant sap-sucking insects, such as aphids and brown planthopper (Nilaparvata lugens (St?l)). By using electrical penetration graph (EPG), this study was conducted to investigate any differential effect of pymetrozine on the feeding behaviors of four major rice sap-sucking insect species, 1) N. lugens, 2) white-backed planthopper (Sogatella furcifera (Horváth)), 3) small brown planthopper (Laodelphax striatellus (Fallen)), and 4) green rice leafhopper (Nephotettix cincticeps Uhler). On pymetrozine-free TN1 rice plants, white-backed planthopper and small brown planthopper showed a significantly less activity in the phloem phases than brown planthopper or green rice leafhopper while green rice leafhopper engaged in relatively more xylem ingestion than brown planthopper, white-backed planthopper, and small brown planthopper. On the plants treated with 100 mg liter(-1) of pymetrozine, all four insect species showed significant increases, in total duration of nonprobing and significant decreases in the activities in phloem tissue, while all species showed similar feeding behavior during the pathway and xylem phases. This study revealed that, regardless of whether the insects on untreated plants spent more time feeding on phloem than xylem (brown planthopper) or more time on xylem than phloem (green rice leafhopper) or similar times on phloem and xylem (white-backed planthopper and small brown planthopper), their feeding behavior was disturbed by pymetrozine and exhibited similar patterns of sharp decline in activity in the phloem tissue and a significant increase the nonprobing.     

灰飞虱与褐飞虱种内和种间密度效应比较

在人工气候室内比较研究了灰飞虱和褐飞虱在汕优63和秀水11上的种内和种间密度效应对其主要生物学参数的影响,结果表明两种稻飞虱均存在显著的种内竞争,主要表现为随着密度增加,若虫发育历期延长、若虫羽化率下降、雌成虫寿命缩短、每雌产卵量下降。种内密度效应与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系,灰飞虱种内竞争较褐飞虱明显,二者在适宜寄主上种内竞争更为明显。同时,两种稻飞虱存在着显著的种间密度效应,主要表现为异种存在时的促进作用,即异种共存时若虫历期缩短、若虫羽化率提高、雌虫寿命延长、每雌产卵量增加。种间密度效应也与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系,两种共存对灰飞虱的有利作用显著大于对褐飞虱的有利作用,在欠适宜寄主上种间互利效应更为明显。最后,本文对稻飞虱种内和种间密度效应的机制和进化意义进行了讨论。     

稻飞虱翅型纯系后代个体的翅型分化对光周期变化不敏感

【目的】为了明确光周期和遗传因子在稻飞虱翅型分化中的作用, 研究了3种稻飞虱（褐飞虱Nilaparvata lugens、白背飞虱Sogatella furcifera和灰飞虱Laodelphax striatellus）翅型纯系或近纯系在不同光照时数下的翅型分化比率。【方法】以经过5~45代连续翅型筛选后的褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱的长翅型和短翅型纯系或近纯系为材料, 在室内分别测定了其在长光照（16和20 h）、短光照(4~12 h)和正常光照(14 h) 3类光周期条件下饲养后, 雌、雄成虫中长翅和短翅个体出现的比率及存活率。【结果】白背飞虱和灰飞虱的长翅型纯系M♂×M♀或短翅型纯系B♂×B♀在不同光周期下的翅型比率均无显著差异（P>0.05）。褐飞虱短翅型近纯系B♂×B♀的雌虫短翅率和成虫总短翅率在不同光周期下也无显著差异（P>0.05）, 但雄虫短翅率在正常光照14 h和短光照4 h下显著高于长光照20 h下的（P<0.05）。当褐飞虱短翅型达到纯系后, 其后代翅型在6~16 h光照条件下无显著差异。褐飞虱长翅型近纯系M♂×M♀的后代虽有短翅个体出现, 但是雌虫和雄虫的各自短翅率在不同光周期下无显著差异（P>0.05), 仅总体短翅率在12 h光照条件下的显著高于16 h下的（P<0.05）。褐飞虱长、短翅型杂交筛选品系M♂×B♀的雌虫短翅率随光照时数的延长而升高; 灰飞虱杂交筛选品系M♂×B♀的短翅雄虫随光照时数的缩短而增多（P<0.05）, 但当筛选代次达到45代时, 这种趋势不再显著。3种稻飞虱长翅型和短翅型纯系或近纯系若虫的存活率会稍低于长、短翅型杂交后代的存活率, 但长、短翅型品系的存活率在6~16 h光照条件下差异不显著(P>0.05)。【结论】稻飞虱翅型分化对光周期的反应受飞虱本身遗传背景的影响, 翅型纯系后代个体的翅型分化对光周期变化不敏感。     

重庆市秀山县稻飞虱发生特点及其原因分析

重庆市秀山地区稻飞虱的发生主害种类为白背飞虱Sogatellafurcifera和褐飞虱Nilaparvatalugens,白背飞虱的危害重于褐飞虱 ;白背飞虱 1年发生 5～ 6代 ,以 4 ( 3)代为主害代 ,田间发生 2～ 3次若虫高峰 ,以第 2次为主害代峰、虫量最大 ;褐飞虱 1年发生 4～ 5代 ,以 5 ( 4 )代为主害代 ,田间发生 3～ 4次若虫高峰 ,以第 3次为主害代峰、虫量最大 ;( 3)稻飞虱重发年比例高 ,达 85 %以上 ;( 4 )白背飞虱呈逐年加重和主害期提前、褐飞虱呈逐年减轻和主害期推迟的趋势。其主要原因是 :特殊的槽谷地形、迁入虫量大、品种及栽培技术的变化、防治技术的提高和气候条件有利等。     

白背飞虱的迁飞生物学:安徽徽州个例分析

通过水稻田罩笼试验研究了白背飞虱起飞迁出与世代、田间成虫密度的关系以及降水对起飞的影响,采用系统田调查和长翅雌虫卵巢系统解剖分析了各代翅型分化、迁出与水稻生育期的关系以及各世代虫源性质。结果表明:(1)早中稻田白背飞虱起飞迁出以第2、3代为主,后期迁出较少;(2)白背飞虱起飞迁出数量与田间成虫密度有关;(3)降水影响白背飞虱的起飞;(4)白背飞虱各世代以长翅型为主,世代间翅型分化模式不同于褐飞虱,表现为"长—长—长";(5)白背飞虱起飞与水稻生育期关系不大;(6)白背飞虱虫源性质分为基本迁入型、部分迁入滞留与部分迁出型、基本迁出型。     

灰飞虱的种群特性及其与温度的关系

调查了南京地区2007～2008年灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)全年的种群结构和数量动态,结合当地温度资料分析了灰飞虱虫量与温度间的关系。结果表明,灰飞虱在南京地区存在明显的春秋季高峰期及冬夏季的低谷期,且夏季的低谷出现在夏季高温时期。越冬种群以高龄若虫为主,越夏种群的年龄结构在年度间变化较大,2007年以高龄若虫为主,而2008年则以低龄若虫为主。夏季采于田间的灰飞虱若虫能在室内稻苗上连续生长发育,并且饲养一个世代后其产卵量显著提高。由此说明,南京地区灰飞虱不是以滞育形式越夏。灰飞虱若虫的耐寒性很强,在不同温度下饲养及田间越冬的不同时期,其过冷却点均在-22℃以下,且无显著差异。