大豆蚜自然天敌种群动态及其控蚜作用研究

2008-2010年间,分别在辽东山区和辽西半干旱丘陵地区设置试验田,采用系统调查的方法,对大豆蚜Aphis glycines Matsumura自然天敌种群动态及控蚜作用进行研究。共鉴定辽宁地区大豆蚜天敌7目、16科、44种,其中优势天敌异色瓢虫Leis axyridis(Pallas)居首位。田间试验结果表明,大豆蚜天敌田间消长表现连续6个阶段,即初见期、波动期、上升期、盛期、下降期和消退期;田间3年平均大豆蚜数量与天敌(天敌单位)总体呈极显著的相关关系,各年度百株蚜量与天敌单位也均呈极显著相关关系。辽东地区天敌跟随紧密并随蚜虫数量变化波动,具有明显的自然控蚜作用。其中,7月11-21日天敌发生盛期与蚜虫高峰期吻合,蚜虫急剧下降;7月下旬后,受高温、多雨、蚜霉菌作用、植株老化等影响,蚜虫种群逐步下降、消退,天敌也陆续迁出豆田。辽西地区天敌迁入豆田比蚜虫晚10～15d,对前期蚜虫控制弱,且天敌峰期滞后蚜虫5d左右,一般年份蚜虫发生较重。     

大豆蚜对环境的适应及对大豆产量的影响

2009-2010年,以辽东山区大豆主产区岫岩县作为试验点,系统调查了大豆蚜Aphis glycines Matsumura正常型蚜和小型蚜的种群动态,研究了蜡蚧轮枝菌Verticillium lecanii(Zimmerman)Viegas、豆柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebus fabarum Marshall、异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)对大豆蚜正常型蚜和小型蚜的寄生与捕食作用;另外,也研究了降雨对小型蚜和正常型蚜的冲刷作用,以及小型蚜对大豆产量的影响等。研究结果表明,7月上中旬为大豆蚜小型蚜发生初期,7月下旬—8月上旬为小型蚜发生高峰期,2010年小型蚜平均蚜量达10000头/百株以上。此外,通过比较大豆蚜正常型蚜和小型蚜排蜜量,发现正常型蚜与小型蚜在30min内的排蜜频率差异极其显著,正常型蚜排蜜次数明显多于小型蚜。蜡蚧轮枝菌对大豆蚜小型蚜的侵染较正常型低,前者被侵染率低于3%,后者被侵染率高达25%。豆柄瘤蚜茧蜂对正常型蚜的寄生率较小型蚜高,寄生率分别为43.41%和0.58%。异色瓢虫3龄幼虫对正常型蚜和小型蚜的捕食率分别为80.24%和36.36%。降雨对小型蚜冲刷作用明显低于正常型蚜。最后,通过对单株蚜量与单株产量进行单因素方差分析,结果表明,单株小型蚜量对产量影响不显著(F=0.378;df=7,1;P>0.05)。上述研究为明确大豆蚜的发生与为害、小型蚜适应环境的生存机制以及自然天敌对大豆蚜的田间控制作用,进而为大豆蚜的可持续控制提供理论依据。     

播期对大豆蚜及其天敌种群动态的影响

【目的】研究大豆播期对大豆蚜Aphis glycines Matsumura及其天敌的影响。【方法】试验在2012年、2013年进行,设置了3个大豆播期处理。每周调查播期处理田大豆蚜种群及天敌种类和数量,分析大豆蚜种群数量、种群增长率的时序动态、大豆蚜和天敌的关联度。【结果】不同播期条件下大豆蚜有翅蚜及无翅蚜的种群动态趋势基本一致,有翅蚜蚜量高峰期要早于无翅蚜1周。处理间的大豆蚜田间始见期与终见期随着播期推后而延迟,大豆蚜在田间扩散和消退的时期也随着大豆播期延后。晚播的两个处理高峰期蚜量多于或等于正常播期处理的蚜量。大豆蚜与天敌关联度随着播期的推后而变高。在调查的7种天敌中大豆蚜与异色瓢虫的关联度最高,草蛉、小花蝽和蚜茧蜂也表现较高的关联度。【结论】播期会显著影响大豆蚜的田间始见期和终见期,随着播期的推迟大豆蚜种群高峰期蚜量以及大豆蚜与天敌的关联度都会提高。     

间作作物对核桃黑斑蚜及主要天敌种群的影响

通过对新疆阿克苏3类主栽模式核桃园系统调查发现:核桃黑斑蚜的天敌主要有草蛉、黑食蚜盲蝽、食蚜蝇、多异瓢虫和蜘蛛;间作作物对核桃黑斑蚜及其天敌的发生均有一定的影响;在核桃黑斑蚜发生初期,在核-麦-玉式核桃园中益害比最大,草蛉和蜘蛛发生量最多,种群数量分别为6.60头/百叶、0.20头/百叶,间作小麦最有利于增益控害,其次是间作棉花;在中后期,草蛉、多异瓢虫在核-棉式核桃园发生量较多,种群数量分别为6.01头/百叶、0.64头/百叶;黑食蚜盲蝽在核-麦-玉式核桃园中发生量较多,种群数量为1.08头/百叶;食蚜蝇和蜘蛛在无间作核桃园中的发生量较多,种群数量分别为0.51头/百叶、0.91头/百叶;但天敌不能阻止核桃黑斑蚜的大量发生,其种群数量在7月中旬达到高峰,平均种群数量达3000头/百叶以上。     

新疆北部棉区作物景观多样性对棉铃虫种群的影响

如何从景观尺度上实现对害虫的科学管理已经成为昆虫生态学的研究热点.利用频振式杀虫灯诱集技术,从2007-2009年在新疆北部棉区16-17个农场近240km2作物范围内,监测和评估棉田周边作物景观对棉铃虫种群的影响.结果表明:农业景观多样化显著地影响棉铃虫种群数量,复杂作物系统中(棉花比例＜50％作物面积)棉铃虫成虫数量明显大于简单作物系统(棉花比例≥50％作物面积;棉铃虫种群数量与景观多样性指数(Simpson's Reciprocal Index)呈正相关;同时棉铃虫成虫与加工番茄、玉米和小麦的比例成正相关,但与棉花比例呈负相关.研究结果为转基因棉花抗性管理提供科学依据,同时农田景观多样性指标可作为修正棉区棉铃虫预测模型的重要指标.     

小麦间作豌豆对麦长管蚜及其主要天敌种群动态的影响

为探索麦田物种多样性对麦长管蚜Sitobion avenae的生态调控效应,于2007年10月至2008年7月在河北省廊坊市进行田间小区试验,系统调查了豌豆与小麦分别以2∶2,2∶4,2∶6和2∶8比例行间作(分别记作2-2间作、2-4间作、2-6间作和2-8间作)种植模式下麦长管蚜种群数量的时序动态, 同时分析了麦田主要天敌种群数量的时序动态、丰富度、多样性指数及均匀度的变化。结果表明：在麦长管蚜发生高峰期,小麦与豌豆间作麦长管蚜无翅蚜的百株蚜量（平方根转换）极显著低于单作田(P<0.01),其中小麦单作（77.38）>2-2间作（68.62）>2-4间作（68.51）>2-8间作（65.19）>2-6间作（64.94）。尽管不同种植模式下,麦长管蚜主要天敌的动态变化趋势基本一致,但间作处理的优势天敌瓢虫类和蚜茧蜂类均有较高的种群密度,天敌群落的丰富度明显提高,Shannon-Wiener多样性指数增加,但均匀度下降。总之,小麦间作豌豆不仅有效降低了麦长管蚜的种群数量,同时也增加了天敌控制害虫的稳定性和可持续性。     

自然天敌对苗蚜和伏蚜控制作用的定量分析

【目的】为了合理利用自然天敌,定量评价棉田自然天敌对苗蚜和伏蚜的控制作用。【方法】采用接虫罩笼法结合系统调查。【结果】发现苗蚜的主要自然天敌是龟纹瓢虫Propylaea japonica Thunberg和异色瓢虫Harmonia axyridis Pallas,大部分时间能够有效的控制苗蚜种群在防治指标以下,控害指数高达91%;伏蚜主要自然天敌是蜘蛛、草蛉和龟纹瓢虫,由于其种群数量太少,益害比低,对伏蚜控害指数始终低于20%,无法有效的控制伏蚜种群。【结论】结果提示,应根据苗蚜和伏蚜自然天敌控制作用不同,制定合理的保护利用自然天敌的策略。     

东北大豆生态区捕食性食蚜蝇种类及其对大豆蚜的控害效应分析

食蚜蝇是蚜虫的主要天敌之一。通过对东北大豆生态区捕食性食蚜蝇的种类和种群数量调查,共发现9属15种捕食性食蚜蝇,其中,黑带食蚜蝇Episyrphus balteatus(De Geer)、大灰食蚜蝇Eupeodes corollae(Fabricius)、印度细腹食蚜蝇Sphaerophoria indiana(Bigot)和宽尾细腹食蚜蝇Sphaerophoria rueppelli(Wiedemann)为田间常见种;黑带食蚜蝇是大豆整个生长过程中的主要优势种,大灰食蚜蝇是大豆生长前期的优势种,细腹食蚜蝇是大豆生长中后期的优势种群;食蚜蝇幼虫发生高峰期与大豆蚜发生高峰期基本吻合。通过捕食量测定,发现黑带食蚜蝇平均每头幼虫对大豆蚜的理论最大捕食量为984头;在田间益害比为1∶150时,控害效果达到最大,近60%;而在1:250时单头控制蚜量最多,为102头,且控害效果可达到40%以上。以上研究结果表明,食蚜蝇对大豆蚜具有较强的捕食能力,具有很大的生防应用潜能。本文还提出了关于食蚜蝇田间保护的可行性措施。     

温度对桃蚜和萝卜蚜种群增长的影响

测定了桃蚜Myzus persicae(Sulzer)、萝卜蚜Lipaphis erysimi (Kaltenbach)非全周期孤雌胎生型在13个恒温、3组自然变温下的发育、存活和生殖情况.结果表明:(1)温度对两种蚜虫的发育速率(以及桃蚜的翅型分化)、寿命和存活率;生殖力和生殖率都有直接的影响;(2)两种蚜虫能生存繁衍的温度广度基本一致,恒温下限到上限约相距23℃,但所对应的具体温度范围桃蚜的比萝卜蚜的约低3—4℃;(3)在较低的温度下,桃蚜的发育速率、若虫期存活率、生殖力和生殖率都比萝卜蚜的高,而在较高温度下则是萝卜蚜的比桃蚜的高;(4)两种蚜虫的内禀增长能力r_m均随温度升高呈二次抛物线变化,在16—24℃范围内两种蚜虫的r_m基本一致,低于16℃桃蚜的比萝卜蚜的高,高于24℃则萝卜蚜的比桃蚜的高;(5)在变温下两种蚜虫能适应的低温范围都比在恒温下明显要低.     

黑龙江大豆蚜种群动态及田间空间分布研究

2007-2009年对黑龙江大豆蚜田间种群动态的调查结果表明,6月中旬大豆蚜Aphis glycines Matsumura开始在田间出现,3～5周后田间有蚜株率达到100%。7月未至8月初蚜量达到高峰期,9月中下旬在田间逐渐消失。大豆蚜有翅蚜与无翅蚜的发生动态基本一致,有翅蚜高峰期有时会稍有提前。2007年大豆蚜发生时期早、基数大、增长周期长导致高峰期蚜量显著高于2008年和2009年。大豆蚜田间分布聚集度指标I﹥0、m*/m﹥1、Ca﹥0、C﹥1,整个生长季种群都表现为聚集分布。建立的Iwao回归关系方程(m*=7.14758+1.11200m)表明种群分布的基本成分为个体群,个体之间表现为相互吸引。     

大豆蚜的生物学防治技术

大豆蚜AphisglycinesMatsumura是亚洲大豆种植区的一种主要农业害虫。近年来,大豆蚜又先后侵入北美洲和大洋州等地,对当地的大豆生产构成了潜在威胁,正成为一种世界性的农业害虫。文章对大豆蚜的分布、危害、生物学特征、天敌和防治技术等方面的研究现状进行了详细论述。     

Seasonal occurrence of Aphis glycines and physiological responses of soybean plants to its feeding

The soybean aphid Aphis glycines Matsumura （Hemiptera： Aphididae） is an important pest of soybean in China. To monitor and manage this pest effectively it is neces-sary to understand its population dynamics and demographics, as well as the physiological responses of soybean plants to its feeding. In this study, using field surveying and suction-trap monitoring, we investigated the population dynamics of the soybean aphid in Xiuyan County, Liaoning Province in northeastern China during 2009-2012. The results indicatedthat the population dynamics of the soybean aphid followed a unimodal curve distribution, with the insect generally colonizing soybean fields from the middle of June to early Julyand the population reaching a peak between early July and early August. On the whole, soybean aphids occurred in suction-traps at least 2 weeks earlier than they were foundin field surveys. A total of 72 alates were collected by suction-trapping over the 4 years, with the earliest alate captures occurring on 28 May in 2009, 2011, 2012 and 4 June in 2010. The life table parameters clearly showed that this aphid had a short doubling time （4.73 ± 0.21 days）, and 7.36± 0.98 nymphs were produced by a soybean aphid adult during its lifetime （13.57 ± 0.30 days）. Finally, biochemical assays indicated that the amount of malondialdehyde and the activities of four defense-related enzymes in soybean leavessignificantly changed between 0 day and 7 days of aphid infestation. Polyphenol oxidase （PPO） and catalase （CAT） activities increased more dramatically after 1 day of aphid feed-ing. In addition, significantly higher levels of superoxide dismutase and CAT were found after aphid feeding for 7 days, whereas there was no significant change in the activitiesof peroxidase and PPO. Consequently, this study will be beneficial in determining the seasonal occurrence of the soybean aphid and selecting insect-resistant soybean varieties,and thus in developing a theoretical framework for appropriate management strategies.     

鲜食大豆蚜虫种群增长规律与防治指标

大豆蚜Aphis glycinesMatsmura种群增长随时间而变化,符合Logistic增长模型,得出回归方程N=58.5330/(1+e4.8704-0.2274t),当t≈21时,可作为防治大豆蚜的关键时期,此时正值田间大豆苗期的营养生长盛期。大豆苗期随着蚜量上升,危害损失增加。根据田间蚜虫密度与危害损失率之间的相互关系,大豆蚜的防治指标可确定为平均每穴蚜量24头或800头/百株。     

Identification and expression profiles analysis of odorant‐binding proteins in soybean aphid,Aphis glycines (Hemiptera: Aphididae)

The soybean aphid, Aphis glycines, is an extreme specialist and an important invasive pest that relies on olfaction for behaviors such as feeding, mating, and foraging. Odorant‐binding proteins (OBPs) play a vital role in olfaction by binding to volatile compounds and by regulating insect sensing of the environment. In this work we used rapid amplification of complementary DNA ends technology to identify and characterize 10 genes encoding A. glycines OBPs (AglyOBPs) belonging to 3 subfamilies, including 4 classic OBPs, 5 Plus‐C OBPs, and one Minus‐C OBP. Quantitative real‐time polymerase chain reaction demonstrated variable specific expression patterns for the 10 genes based on developmental stage and aphid tissue sampled. Expression levels of 7 AglyOBPs (2, 3, 4, 5, 7, 9, and 10) were highest in the 4th instar, indicating that the 4th nymphal instar is an important developmental period during which soybean aphids regulate feeding and search for host plants. Tissue‐specific expression results demonstrated that AglyOBP2, 7, and 9 exhibited significantly higher expression levels in antennae. Meanwhile, ligand‐binding analysis of 5 OBPs demonstrated binding of AglyOBP2 and AglyOBP3 to a broad spectrum of volatiles released by green leaf plants, with bias toward 6‐ to 8‐carbon chain volatiles and strong binding of AglyOBP7 to trans‐β‐farnesene. Taken together, our findings build a foundation of knowledge for use in the study of molecular olfaction mechanisms and provide insights to guide future soybean aphid research.     

基于MaxEnt模型的大豆蚜全球潜在地理分布分析

【目的】为预测和分析大豆蚜Aphis glycines的全球潜在地理分布,研究大豆蚜分布与环境变量之间的联系。【方法】利用最大熵法生态位模型(maximum entropy niche-based modeling, MaxEnt)和地理信息系统软件ArcGIS,根据收集的大豆蚜已知分布点和环境变量,预测大豆蚜的全球潜在地理分布区,推测环境变量对大豆蚜分布的影响。【结果】结果表明,大豆蚜适生区主要分布在低海拔地区,高 度适生区集中在25°~50°N的中国、日本、韩国、朝鲜、加拿大、美国、意大利和格鲁吉亚。决定大豆蚜分布地点的关键环境变量为最暖季度降水量、最暖季度平均温度、最湿季度平均温度、最干月降水量、月平均昼夜温差和温度季节性变化标准差。【结论】大豆蚜潜在地理分布区域广泛,应在各国大豆农产品贸易时做好检验检疫工作,以防止大豆蚜的扩散。     

大豆蚜危害胁迫对大豆叶片几个重要生理指标的影响

大豆蚜Aphis glycines Matsumura是为害大豆(Glycine max)的重要害虫,已给我国大豆生产造成了较为严重的经济损失。本研究通过测定大豆蚜危害胁迫后大豆叶片可溶性蛋白、非可溶性蛋白、可溶性糖含量及2种防御性酶——过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的动态变化,探讨大豆蚜危害胁迫对大豆叶片几个重要生理指标的影响。研究结果表明,受到大豆蚜危害胁迫的大豆叶片与未受为害叶片中所含可溶性蛋白含量存在极显著差异(t0.01=11.814,df=4,P<0.01),且前者较后者含量明显增高1.73mg·g-1。与之相比较,非可溶性蛋白与可溶性糖含量分别在此两处理间无显著差异(t0.05=-1.104,df=4,P>0.05;t0.05=-2.639,df=4,P>0.05)。此外,受到大豆蚜危害胁迫的大豆叶片较未受为害叶片中所含POD活性有所升高,但在两处理间POD活性无显著差异(t=-2.639,df=4,P>0.05)。同时,受到大豆蚜危害的大豆叶片较未受为害的大豆叶片中CAT活性增强。本研究有助于揭示大豆蚜对大豆的危害机理,评价不同大豆品种对大豆蚜虫危害的耐受程度,也为大豆抗虫品种选育以及大豆蚜的可持续控制提供理论依据。