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。     

中国盛夏褐飞虱北迁过程的动态数值模拟

以控制和影响褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal)迁飞过程的生理生态参数为依据,应用时空分辨率较高的中尺度数值预报模式-MM4和三维轨迹计算方法对我国盛夏褐飞虱的北迁过程进行了动态模拟。模拟结果及其与实测虫情资料的对比研究表明：（1）我国盛夏褐飞虱北迁的虫源地主要在22.5°N～27°N,110°E～116°E之间。（2）空中迁飞路径有三条：主径取32°方位角,副径分别取10°和75°方位角。（3）降落虫汇区有三个：主降区为长江中下游稻区,副降区分别为鄂西北、川东北稻区和浙东南、闽北稻区。（4）理论模拟与实际虫情普查分析比较吻合,说明该模型可作为迁飞害虫灾变机制研究的一个重要工具。     

桂东北稻区第七代褐飞虱迁飞规律及虫源分析

褐飞虱是我国水稻上的一种重要迁飞性害虫,在桂东北稻区不能越冬。近年来,作为次害代的第7代褐飞虱在桂东北稻区频繁暴发,桂东北稻区作为褐飞虱南北往返迁飞的重要通道,研究阐明该稻区第7代褐飞虱的迁飞规律及虫源分布,对第7代褐飞虱的早期预警和有效防控意义重大。利用灯光诱捕的方法研究了2007—2010年桂东北稻区褐飞虱的迁飞动态,并运用大气质点轨迹分析平台HYSPLIT(Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory)和气象图形处理软件GrADS(Grid Analysis and Display System)对褐飞虱迁入、迁出峰次进行轨迹分析和气象背景分析。结果表明:(1)桂东北稻区第7代褐飞虱每年都会出现2—3次迁飞高峰,虫量高峰期主要集中在9月底至10月上旬。(2)迁入虫源主要来自江西中西部和湖南中东部稻区,从本地起飞的部分褐飞虱飞行24 h或36 h后能到达广西南部沿海、越南北部和海南等越冬区。(3)925 hPa的温度高则褐飞虱虫量高;盛行东北气流较多的年份,褐飞虱发生严重;微弱的下沉气流和无雨天气有利于褐飞虱的迁飞。     

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。     

2007年广西早稻田褐飞虱发生动态及虫源分析

褐飞虱Nilaparvata lugens(Stal)是我国水稻上的重要害虫,近年来在全国连续大暴发,给我国水稻生产造成严重的损失。广西是境外虫源迁入我国的第一站,分析其早稻田褐飞虱的种群动态和迁飞规律,对全国褐飞虱的预测预报和防治工作意义重大。采用田间系统调查与雌虫卵巢系统解剖的方法研究了2007年南宁地区早稻田的褐飞虱发生动态和世代种群特征,分析全区灯诱数据确定迁入高峰期,并运用美国NOAA网站的HYSPLIT平台对2007年广西褐飞虱早期的6段迁入高峰期进行了数值模拟和虫源地分析。结果表明:(1)2007年广西南宁地区褐飞虱在晚熟品种田的发生虫量明显高于早熟品种田,发生、危害期明显延长,为我国北方其他稻区的褐飞虱的迁入积累了充足的虫源基数。(2)确定了南宁地区的早稻田褐飞虱各发生世代的虫源性质。第2代属于大部迁入型;第3代前期属于本地繁殖,部分迁入型,后期属部分迁出型;第4代属于大部分迁出型。(3)4月下旬-5月上旬,虫源地主要分布在越南、老挝中部的地区(18°-20°N);5月中下旬,虫源地主要分布在越南、老挝较北的地区(20°-22°N),部分来自我国海南省和雷州半岛;而6月上旬桂北地区大规模迁入的虫源地主要分布在越南东北部、广西西南部;低空急流为广西褐飞虱大规模迁入提供了运载气流,而当时的降雨是迫使褐飞虱集中降落的主要原因。     

基于两种轨迹模型的褐飞虱迁飞轨迹比较研究

异地预测是迁飞性害虫发生预测的重要内容,迁飞轨迹模拟和预测是能较好地反映害虫迁飞时空动态的一种异地预测方法。褐飞虱作为我国水稻生产上的一种重要迁飞性害虫,其迁飞轨迹的准确预报,可为其灾变预警和有效防控提供科学依据。为了比较选择一些准确性好、分辨率高、易于推广应用的害虫迁飞轨迹模型,选取2006年7月初发生在湖南省洪江市的一次褐飞虱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气象再分析数据,利用HYSPLIT和FLEXPART两种轨迹计算模式对褐飞虱迁飞轨迹进行模拟,并验证模型模拟和计算的准确度和精确度。研究结果表明:(1)WRF-HYSPLIT和WRF-FLEXPART两种轨迹计算模式在虫源地、迁飞路径(迁飞方位角和走向)、迁飞高度、迁飞速率和迁飞距离计算上总体趋势一致,但存在一定的差异,后者的起伏变化大于前者。(2)尽管两种耦合模式在调用WRF模式输出的预报场物理变量方面有很多相同之处,但WRF-FLEXPART耦合模式在运行计算过程中比WRF-HYSPLIT耦合模式多考虑了对流参数、地表胁迫和各种地形参数,因而能更全面地反映中尺度天气过程(特别是对流性天气过程)对昆虫起飞、空中飞行和降落的动力作用,也能更真实地反映地表物理过程、大气湍流结构和地形起伏对褐飞虱种群迁飞的影响。(3)从褐飞虱种群对生境和取食条件选择上看,两种模式模拟的各高度迁入种群的虫源区、迁飞路径和降落地都是合理的、准确的。但从褐飞虱迁出、空中飞行和降落所处的三维流场来看,WRF-FLEXPART模式轨迹走向与盛行气流方向的吻合度要明显高于WRF-HYSPLIT模式。(4)两种模式均可作为业务工具在迁飞性害虫测报中推广应用。     

“海棠”台风气流场对褐飞虱北迁路径的影响

基于GIS、GrADS软件和HYSPLIT 4.8轨迹模式,分析了0505号台风“海棠”发生期间（2005年7月19—21日）中国10个省42个虫情观测点的逐日灯诱褐飞虱虫量、850 hPa等压面的风场和20个虫情监测点的褐飞虱迁飞轨迹.结果表明：台风“海棠”登陆中国后,改变了引导褐飞虱向北迁飞的西南气流,造成风场在台风西南部的辐合和大范围的转向,阻止了褐飞虱的向北迁飞,迫使其在某些区域集中迫降;850 hPa等压面上切变线附近是褐飞虱集中降落的区域;在台风衰亡时期,台风东南部气流暖式切变区是大量降虫的区域;台风整体登陆后,西南气流的再次建立,造成褐飞虱的大量北迁.     

安徽江淮地区灰飞虱的春季迁飞与扩散

通过2009,2010年春季对江淮地区安徽凤台麦田及灯诱灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)种群的系统调查和雌虫卵巢的系统解剖,明确了本地越冬后灰飞虱的种群性质,作为灰飞虱能否迁飞的判据;运用美国NOAA网站的HYSPLIT平台对本地的迁入高峰做了数值模拟和虫源分析。结果表明:(1)江淮稻区灰飞虱麦田种群的迁移动态为远距离迁飞与本地扩散相结合;(2)在本地范围内,灰飞虱的本地繁殖型长翅成虫于麦收前可从麦田向秧田迁移扩散,在不利于长翅成虫起飞进行远距离迁飞的天气条件,如降雨、大风等的影响下,麦田迁飞型种群可向附近的秧田扩散;(3)灯诱与田间长翅雌虫卵巢解剖表明本地2010年6月5日和12日出现迁入虫群;虫源轨迹分析显示2010年6月5日迁入虫峰来自苏中的扬州地区,6月12日迁入虫源来自鲁南济宁地区。     

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。     

山东济宁灰飞虱春季种群动态及迁飞特性

通过灯诱和田间系统调查以及长翅型雌虫卵巢解剖,研究了山东济宁灰飞虱Laodelphaxs triatellus(Fallén)在灯下、麦田和秧田的种群消长动态及虫源性质。运用GrADS和ArcGIS分析了2009年6月7日迁入峰和2010年6月15日迁出峰的天气学背景,并运用HYSPLIT轨迹分析平台模拟了这2个时期灰飞虱的迁飞路径。结果表明:(1)2009年6月7日、8日,2010年6月3日至7日为济宁灰飞虱的迁入高峰期;2009年6月2日至4日、9日,2010年6月8日,6月15日至18日为济宁灰飞虱的迁出高峰期。(2)回推轨迹分析显示2009年6月7日迁入济宁的灰飞虱的虫源地主要为江苏省宿迁市沭阳县和泗洪县及丹阳市,而顺推轨迹分析显示2010年6月15日济宁灰飞虱迁出可能降落于辽宁省朝阳市喀喇沁左翼蒙古族自治县、大连市与丹东市交界及朝鲜江原道。(3)降雨是导致灰飞虱迁入或迁出降落的最主要因子,灰飞虱降落于降水区的边缘。     

亚洲稻区灰飞虱抗药性研究进展

灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallen)是亚洲稻区的一种重要传毒昆虫。20世纪60年代以来,灰飞虱先后对有机氯、有机磷以及氨基甲酸酯类杀虫剂产生了不同程度的抗药性,其抗性机理主要涉及解毒代谢增强和靶标敏感性下降。随着吡虫啉等新型药剂使用面积的扩大,加强抗性监测,制定科学合理的抗性治理策略势在必行。     

应用马尔可夫链理论对褐飞虱和白背飞虱发生程度的预测

褐飞虱Nilaparvata lugens (Stál)和白背飞虱Sogatella furcifera (Horváth) 是我国稻区的主要迁飞性害虫,给水稻生产带来严重危害.以重庆市秀山县1983～2007年田间褐飞虱和白背飞虱发生程度的时间序列资料,运用基于马尔可夫链理论的转移概率预测法,构建了1～5阶转移概率矩阵,根据每一阶概率矩阵单独进行回报的历史符合率计算各阶转移概率矩阵的权重,以预报年前5a褐飞虱和白背飞虱的连续发生状态预测第6年的发生级别.回报20a的结果历史符合率均达到90%,对2008年的预测也符合当年田间实际发生情况.该方法构建的5阶转移概率矩阵及其权重对于秀山县及其邻近地区褐飞虱和白背飞虱发生程度的长期预报具有重要指导意义,为害虫的长期可预测性提供了一种快速、有效的方法.     

中国与越南褐飞虱和白背飞虱生物型研究

【目的】监测我国与越南褐飞虱Nilaparvata lugens St?l和白背飞虱Sogatella furcifera Horvath生物型,为抗虫育种工作提供指导。【方法】应用群体集团检测法和蜜露量检测法研究了中国广西、云南、河南、湖南、重庆、贵州和越南河内、河静、顺化、胡志明市和九龙江田间褐飞虱和白背飞虱的致害特性和生物型组成结构。【结果】我国主要稻区(除云南思茅外)和越南中北部的田间褐飞虱以Ⅱ型的比例多,对含Bph1、bph2基因的鉴别品种表现为致害;云南思茅的田间褐飞虱以Ⅱ+Ⅱ型的比例多,对含Bph1、bph2和bph4基因的鉴别品种表现为致害或强致害;越南胡志明市、九龙江的田间褐飞虱以Ⅱ+Ⅱ型的比例多,对含Bph1、bph2、Bph3、bph4基因的鉴别品种主要表现为致害或强致害。我国白背飞虱以Ⅰ型比例较多;越南顺化和河内以Ⅱ型比例多;所有监测点白背飞虱的致害特性总体表现为对含Wph1、Wbph2基因的鉴别品种的致害能力较强,对Wbph3的致害能力表现不一,对含Wph5基因的鉴别品种表现为中等致害。【结论】抗虫育种选择抗源时,不要选含Bph1、bph2基因的水稻品种作为褐飞虱抗源,不要选含基因Wbph1或Wbph2的水稻品种作为白背飞虱抗源。     

稻菜轮作对稻田褐飞虱和蜘蛛数量的影响

在广东省广州市花都区和白云区系统调查了稻菜轮作田、水稻连作田的水稻害虫褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)及其捕食性天敌蜘蛛的数量,结果表明:与水稻连作相比,花都区稻菜轮作模式总体上降低了褐飞虱数量,同期最高降低66.6%,对田间蜘蛛数量影响不明显;白云区的稻菜轮作模式也显著降低了褐飞虱的数量,同期最高降低56.3%,对蜘蛛数量的影响也不明显。稻菜轮作模式能有效降低田间褐飞虱数量,有利于水稻生产。     

稻田飞虱卵寄生蜂群落结构和动态的初步研究

报道了广东省四会市大沙镇稻田中褐飞虱Nilaparvata lugens卵期寄生蜂的结构和动态。该群落由缨小蜂科和赤眼蜂科的6个属、共19种卵寄生蜂组成。其中,稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae、长管稻虱缨小蜂A. longitubulosus和拟稻虱缨小蜂A. paranilaparvatae是群落中的优势种群,它们对控制褐飞虱种群卵期的存活率起主要作用。6个属在群落中的优势地位相对稳定,但不同物种包括优势种类在群落中的地位并不稳定。早、晚稻前期,群落的寄生蜂数量与稻田褐飞虱数量正相关;中期,寄生蜂数量在一定的范围内波动;后期,其数量先上升,然后急剧下降。水稻生长前、中和后期,寄生蜂对褐飞虱卵的平均寄生率分别约为76%,70%和50%。     

绿僵菌及其与dsRNA混合使用对褐飞虱的防治效果

褐飞虱Nilaparvata lugens Stl是我国重要的迁飞性水稻害虫,本文研究了金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae及其与dsRNA混合使用对褐飞虱的防治效果。绿僵菌悬浮液1.6×108孢子/m L至8×106孢子/m L对褐飞虱2龄、4龄和成虫进行喷药,发现1.6×107孢子/m L对各个虫态虫龄均有良好致死效果,并且成虫和4龄若虫均好于2龄若虫。在交配行为上来看,绿僵菌处理过的褐飞虱成虫活跃度非常低,从配对开始一直到交配结束的各个阶段都受到明显影响,处理组3 h的交配率只有3.70%,而对照组的交配率为24.44%。还把褐飞虱几丁质合成酶基因A的dsRNA与绿僵菌混合使用防治褐飞虱2龄和4龄若虫,结果表明0.5μg/μL ds CHSA与绿僵菌混合使用的防治效果最好,2龄若虫的死亡率为89.63%,4龄若虫的死亡率达到93.94%。而0.2μg/μL ds CHSA与绿僵菌的混合,对2龄和4龄若虫的致死率为65.56%-76.52%。研究结果为褐飞虱的生物防治提供了新的思路。     

Identification of a sugar gustatory receptor and its effect on fecundity of the brown planthopper Nilaparvata lugens

In insects, the gustatory system plays a crucial role in multiple physiological behaviors, including feeding, toxin avoidance, courtship, mating and oviposition. Gustatory stimuli from the environment are recognized by gustatory receptors. To date, little is known about the function of gustatory receptors in agricultural pest insects. In this study, we cloned a sugar gustatory receptor gene, N/Gr11, from the brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens (Stal), a serious pest of rice in Asia;we then identified its ligands, namely, fructose, galactose and arabinose, by calcium imaging assay. After injection of N/Gr11 doublestranded RNA, we found that the number of eggs laid by BPH decreased. Moreover, we found that N/Gr11 inhibited the phosphorylation of adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) and promoted the phosphorylation of protein kinase B (AKT). These findings demonstrated that N/Gr11 could accelerate the fecundity of BPH through AMPK- and AKT-mediated signaling pathways. This is the first report to indicate that a gustatory receptor modulates the fecundity of insects and that the receptor could be a potential target for pest control.