生态控制棉铃虫的迫切性和可行性浅析

进入９０年代,棉铃虫Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａａｒｍｉｇｅｒａ（Ｈｕｂｎｅｒ）在我国辽河、黄河、淮河以及长江流域等棉区近４００万ｈｍ２棉田发生为害,各级政府和广大群众为此进行了坚持不懈的斗争。但棉铃虫的种群密度和为害度仍居高不下,为害作物已由单一的棉花扩散到小麦、玉米、高梁、大豆、花生、蔬菜等作物上。笔者认为试图依靠化学防治扑灭棉铃虫在生产上已暴露出许多问题。１化学防治棉铃虫的弊端１．１农药的大量使用严重污染了环境就全国而言,农药年产量已达到２６．８亿ｋｇ,其中杀虫剂就占７７％。棉花是杀虫剂使用的大…     

抗虫转基因植物对非靶标节肢动物生态影响的研究进展

重组DNA技术的发展为培育高效的抗虫作物提供了前所未有的便利条件。通过转基因技术,全世界已培育出众多转基因抗虫植物品系。其中,表达苏云金芽孢杆菌(Bt)基因的作物品系如Bt棉花和Bt玉米已在很多国家大规模种植,在害虫控制方面发挥了重要的作用。转基因抗虫作物可能带来的生态风险问题,如对农田非靶标节肢动物的潜在影响,一直受到相关研究者及民众的广泛关注。至今,已有大量研究论文发表。本文在总结、归纳前人研究的基础上,阐述了从实验室到田间多层次评价转基因抗虫作物对非靶标生物影响的一般研究程序和方法,并简要综述了Bt玉米和Bt棉花2种已商业化种植的转基因抗虫作物对农田非靶标节肢动物生态影响的研究进展。现有研究表明:当前种植的Bt作物所表达的Cry蛋白杀虫专一性非常强,对农田非靶标节肢动物没有毒性;且Bt作物的利用降低了广谱化学杀虫剂的施用量,从而提高了非专一性害虫天敌的种群密度,加强了对害虫的控制,并有效地保护了生态环境和农民健康。因此,Bt作物可以作为害虫综合防治(IPM)的一个策略,结合其他防治措施可加强对害虫的有效控制。     

转Bt基因抗虫作物对非靶标害虫的影响

转基因作物的长期大面积种植, 在为农业生产带来惠益的同时, 对农业生态系统的健康和稳定可能会产生潜在的影响。转基因作物表达的Bt蛋白对靶标害虫起到较好的控制效果, 而对Bt蛋白不敏感的非靶标害虫种群可能会迅速发展起来, 对作物造成为害。随着抗虫转基因作物的连续多年种植, 科学家们对于田间杀虫剂施用量的增减看法不尽一致。通过总结已有的研究报道, 本文以Bt玉米和Bt棉花为例, 分析了大田中非靶标害虫暴发的现状, 以及暴发的主要原因(如杀虫剂的使用、害虫天敌减少和物种替代)。在生产实践中, 抗虫作物的长期大面积释放导致广谱杀虫剂施用量减少, 田间非靶标害虫数量上升。因此今后需要继续开展更多的研究来综合评估种植转Bt基因作物产生的长期潜在影响, 优化害虫防治措施, 避免非靶标害虫暴发。     

美国生物技术市场预测:重组微生物杀虫剂与重组植物的竞争

目前使用范围受限制的苏云金杆菌(Bt)微生物农药由于重组DNA技术的出台,使用范围会扩大。新技术能向植物体内导入微生物的杀虫成分,所以不需要喷洒农药工作。对它们都存在安全管理上的问题,但通过两者生物技术的应用,都能大幅度减少合成有机杀虫剂的使用量。微生物农药与基因操作植物竞争本预测仅限定作物处理用的杀虫剂,不包括家庭甩、草坪和花坛、森林、家畜、以及非农业的商业利用。表中的1991年杀虫剂使用量的数字是按美国农业部及美国国际贸易委员会的数据和来自产业界方面的资料推算的,重组微生物农药可能取代目前玉米、棉花,大豆三大作物的杀虫剂的25％。同时现在用于     

我国主粮作物的化学农药用量及其温室气体排放估算

现代农业中化学农药在提高作物产量中发挥着重要的作用,但是我国普遍存在过量用药现象,导致环境污染和危害食品安全.基于2012年的全国性农户问卷调查,本研究分析了2011年我国水稻、小麦和玉米使用农药现状,并估算了它们的温室气体排放.结果表明: 这3种作物至少使用了54种杀虫剂、24种杀菌剂和50种除草剂,其中32%的水稻种植农户使用了生物农药.全国3种作物使用了30.8 kt杀虫剂、16.5 kt杀菌剂和58.3 kt除草剂,它们的温室气体排放总量为1.5 Tg Ce,杀虫剂、杀菌剂和除草剂的排放分别占23.8%、16.9%和59.3%.南方区的农药用量占全国用量的51%;全国水稻、小麦和玉米的单位产量农药用量分别是0.22、0.18和0.24 g·kg^-1粮食,3种作物用药总量分别为44.4、21.4和39.7 kt,温室气体排放分别为665.5、250.1和547.5 Gg Ce;在不同农药种类中,有机磷类杀虫剂占我国所用杀虫剂总量的69%,苯丙咪唑类、有机磷类、唑类和有机硫类等杀菌剂占杀菌剂总量的87%,酰胺类、有机杂环类和有机磷类等除草剂占除草剂总量的85%.因此,减少农药用量,对于我国粮食安全和环境安全及减少农业温室气体排放都具有重要意义.     

InCide杀虫剂成效大

Crop Genetics国际公司(HanoVer,MD)的“疫苗”型杀虫剂InCide~(TM)在内布拉斯加的大田实验中,在12个玉米杂交种类中进行试用,结果使玉米螟造成的破坏下降了26％～72％。对另外4种玉米进行试用,结果使损失减少了10％～20％。破坏率是按玉米螟留下的地沟的数量和长度计算的。InCide是一种能表达苏芸金芽孢杆菌(Bt)毒素的工程菌,可以生长在它所保护的植物维管系统中,不能在植物体外生存,也不会传至子代作物。公司目前正在分析试验的结果,对不同玉米种类的各种特征进行比较,试图预测其它玉米品系对In-     

巴斯夫公司在澳大利亚投资生物杀虫剂生产

正巴斯夫公司于2016年10月18日宣布,将在澳大利亚新南威尔士州的Somersby投资约100万澳元扩大其生产设施。该投资将扩大生产基地的现有装置,专门生产生物作物保护产品,从2017年开始生产巴斯夫的Velifer杀虫剂。来自Somersby的生产将支持Velifer杀虫剂的全球市场。Velifer是一种生物杀虫剂,含     

杀虫剂应用概况

<正> 杀虫剂在防治农业和卫生害虫方面发挥着重要作用。随着世界农药需求量的增加,杀虫剂的销售量在不断地增加(见表1):从作物来看,果树、蔬菜、棉花的杀虫剂用量较大(见表2);自从拟除虫菊酯类杀虫剂问世以来,杀虫剂的类型构成亦发生了变化(见表3)。 世界各大农药(化工)公司和研究机构,都比较重视杀虫剂新品种的开发和研究。1982～1984年,有180个杀虫剂新品种进行了试验。其中,有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂每年都有1～2个新品种问世,而大量的都是新型化学结构的杀虫剂。 本文就近几年来,新型化学结构杀虫剂的     

我国转基因主粮作物产业化进展、存在问题及对策

目前,我国转基因产业化种植面积较大的作物只有棉花、木瓜等。主粮作物水稻、玉米的一些转基因品种虽已获安全证书将近7年,但至今尚未进行产业化生产。另一方面,我国每年进口大量的玉米、大豆等农产品,且进口的玉米和大豆中转基因产品占比较高。这是由于一方面国内有关转基因的舆论氛围以及我国目前就转基因作物的研发现状均要求推进转基因主粮作物产业化进程时要稳重、谨慎;另一方面,转基因作物产业化的全球发展趋势、增产潜力、经济和环境效益以及我国在该技术领域的基本策略和国内供需需求,又迫使我们要加快开展转基因主粮作物产业化的进程。如何化解这对矛盾使转基因主粮作物的研发和产业化在适合国情的前提下顺利开展,是目前的主要任务之一,因此有必要就有关转基因作物产业化在我国的发展现状、前景、存在问题和对策予以讨论,以期为我国转基因作物产业化提供参考。     

Bt遗传工程植物获EPA批准

美国环保署(EPA)首次批准限量注册含苏云金芽孢杆菌(Bt)毒素基因的遗传工程植物。EPA认为,这种“植物杀虫剂”能降低常规杀虫剂的用量,并降低对公众健康和环境的危害,在掌握一定数据的 基础上,EPA确信使用这些Bt植物杀虫荆对公众健康、其它非目标微生物及环境没有危害。限量注册的目的是允许各公司开发植物杀虫剂,产生大量玉米,棉花及马铃薯种子。这一行动将推动新型杀虫剂产品的商品化。工程化的马铃薯、玉米或棉花植株均产生与在细菌中天然产生的相同的昆虫毒索(“δ-内毒     

杀虫剂防治三化螟的最佳时间和最适浓度

杀虫剂使用的最佳时间和最适浓度与很多因子有关,包括害虫种群动态、作物对为害的敏感性、作物单产和产品单价、杀虫剂药效降解速率和杀虫剂效率,以及气候条件等。运用边际分析方法,建立了确定杀虫剂使用的最佳时间和最适浓度的系统模型。此系统模型包括种群动态模型、产量损失预测模型、杀虫剂药效降解模型和杀虫剂效率模型。此外还引入了反映水稻对螟害敏感性程度的加权因子。通过求解一个函数的极大值问题,即可得到使得纯收益最大时的杀虫剂的使用时间和浓度。     

植物病虫害防治的新途径

一在人类极力开发自然的同时,也带来了比较严重的环境问题,例如,水域污染严重;酸雨正在发展;地球温度上升及野生动物大量灭绝等。目前发展中国家单纯为了提高作物产量而大量使用化肥和化学农药杀虫剂。造成水域的严重污染和水体的富营养化,严重影响了水生生物的生存和人类身体健康。实践证明,植物抗病性能的迅速衰退,是作物产量提高的重要限制因子;由于长期大量使用化学农药,不仅增加投资和污染环境,而且害虫的抗性在不断提高。因此,深入研究植物抗性机理,培育高产、抗病虫能力强的作物新品种、开发无     

玉米野生种基因组研究进展及应用

气候变化为粮食生产、生态系统的稳定性带来了重要的挑战。在极端气候变化下,发展适应性物种是作物遗传育种的重要目标之一。作为重要的作物之一,玉米在经历强烈的驯化瓶颈之后,已经丢失了大量的遗传多样性,特别是一些与生物和非生物胁迫相关的位点。在野生种和农家种中寻找玉米驯化过程中丢失的遗传多样性,并将其应用于现代遗传育种中,将为适应性新品种的创制提供新的契机。本文在对大刍草（玉米野生近亲）的发现及分类研究进行介绍之后,进一步总结了大刍草和玉米的性状与基因组差异,并综述了目前基于遗传学、群体遗传学、分子生物学等对大刍草和玉米之间差异遗传机理剖析的进展,多角度表明了大刍草在玉米遗传学研究中的重要性。最后,对未来气候变化下大刍草在玉米育种中的重要性提出了展望。     

转基因抗虫棉花和玉米与节肢动物相关的生态安全性研究进展

转基因抗虫棉花和玉米自1996年商业化种植以来,已取得显著的经济、生态和社会效益。与其相关的生态安全性,特别是其对非靶标生物的影响及靶标害虫的抗性监测和治理已成为人们普遍关注的话题。本文在大量室内和田间评价工作的基础上,系统综述了国内外研究在该领域内取得的进展。结果表明： 由于Bt棉田和玉米田杀虫剂用量的减少,某些对Bt杀虫蛋白不敏感的非靶标植食害虫种群有上升的趋势; 现阶段生产上推广种植的Bt棉花和玉米花粉对家蚕、柞蚕和蜜蜂等经济昆虫以及帝王斑蝶是安全的。杀虫剂用量的减少,降低了对天敌的杀伤力,Bt田中捕食性天敌的种类和数量均显著高于常规施药田; 但Bt田内靶标害虫数量的减少和质量的降低,在一定程度上影响了寄生性天敌的种类和数量。Bt棉花和玉米的大面积种植对农田生态系统节肢动物群落结构无明显不利影响。靶标害虫田间抗性监测结果表明,无论在以大农场单一种植经营为主的发达国家如美国或澳大利亚,还是在以小农经营为主的多种寄主作物小规模交叉混合种植模式的发展中国家如中国或印度,田间并未出现10年前人们所关注和预测的靶标害虫种群抗性上升问题。究其原因,可能与发达国家严格执行了预防性的抗性治理对策及发展中国家独特的作物种植模式有关。尽管目前在田间尚未发现害虫对Bt作物产生抗性,但应用更多年份之后,害虫对Bt作物的抗性就很可能不是“是否”发生问题,而是“何时”发生的问题。因此,今后的研究重点应放在Bt棉花和玉米长期、大面积种植后,其对非靶标生物及靶标害虫抗性发展影响的长期生态效应上。     

批准新的工程化作物试验

美国环保局(EPA)准许American Cyanamid进行以粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)、烟芽夜蛾(Heliothisvirescens)及其它为害虫作物的蠋类害虫为目标的遗传工程生物杀虫剂的田间试验。据称,此经遗传改良的生物杀虫剂(一种棒状病毒)可加速某些昆虫的死亡,而且此病毒的杀虫特性得到了改良。第一种耐除草剂玉米,即AgrEvo USA公司的产品,已得到美国农业部(USDA)的批准。同样获得批准的还有Monsanto公司     

苏云金芽孢杆菌杀虫剂的剂型加工研究进展

理想的Bt杀虫剂应有良好的防腐剂以抑制自身和其它做生物的活动,有紫外线防护剂保护其田间药效,有表面活性剂使其能在作物表面展着,有诱食利促进昆虫食欲,有增效剂提高杀虫效率等。本文分析了Bt杀虫剂常用的液体剂型和固体剂型的加工技术及存在的问题,综述了苏云金芽孢杆菌的剂型近年来研究和开发的现状及进展概况。     

国外农作物抗虫性研究的进展

作物品种有抗虫性是18世纪开始发现的,19世纪开始利用,至本世纪上半叶虽有不少抗虫事例的报道,但真正以培育抗虫品种作为防治害虫的方法,从50年代以后才有发展。 1917年日本报道,稻螟对不同水稻品种的感虫性有差异,秈稻比粳稻更易受螟害。 1974—1975年美国报道,由于采用玉米、大麦、高粱和苜蓿的抗虫品种,约节省杀虫剂2,900万公斤。占每年使用杀虫剂7,700万公斤(有效成分)的30.7％。因此,利用农作物抗虫性作为防治害虫的手段,在生产实践中越来越显示了它的重要作用。 目前,许多国家除了广泛收集作物品种进行筛选、鉴定、寻找抗源外,对不同作物的抗虫特性、抗虫机制、抗虫性遗传方式、抗虫育种等方面,进行了广泛深入的研究。     

生物杀虫剂市场销售前景乐观

宾州的Ecogen公司已向美国环保署申请销售利用野生苏云金芽孢杆菌菌株为基础研制的三种新的生物杀虫剂。一种产品能用来对付危害蔬菜作物的毛虫;第2种是两株苏云金杆菌功能的结合体,能保护马铃薯不受马铃薯叶甲和玉米螟的危害;第三种能保护树木和灌木防止毒蛾和枞色卷蛾的侵害。其它公司的生物杀虫剂项目也在进行中。位于威斯康星州的Agracetus公司已开始了会有可杀死毛虫的B.T.基因的rDNA棉花植株的田间试验。设在密西西比州立大学的     

作物野生近缘种的原生境保护

作物野生近缘种是作物种质创新和品种改良的天然基因库,全球30%的作物增产得益于野生近缘种在作物育种中的利用。然而,由于生境破坏和污染、资源过度利用、盲目引种和气候变化等导致大量自然群体消失和群体遗传多样性丧失,对作物野生近缘种的繁衍和进化形成了严重威胁。原生境保护是在自然条件下对作物野生近缘种及其生态环境进行保护,维持其进化潜力,保护物种与环境互作的进化过程,是保护作物野生近缘种的重要途径之一。本文在分析国内外原生境保护政策和技术手段的基础上总结了作物野生近缘种原生境保护技术路线,综述了国内外对作物野生近缘种的原生境保护进展,并基于中国国情提出了作物野生近缘种存在的问题,探讨了未来作物野生近缘种原生境保护和野生近缘种可持续利用的发展方向和工作重点,强调把基因组、表型组和环境因子相关大数据与作物野生近缘种保护、研究和利用紧密结合,为作物野生近缘种的有效保护和高效利用提供强有力的理论和信息支撑。     

蚜虫报警信息素与类似物的合成及其对桃蚜定居行为的影响

蚜虫是主要的农业害虫之一,它对作物的危害除直接吸取液汁外,更严重的是传播多种植物病毒病(张广学等,1981)。杀虫剂的大量使用,使得蚜虫的抗药性增长很快,而且由于蚜虫迅速得毒和迅速传毒,所以杀虫剂很准保护作物免遭蚜虫传播非持久性病毒。因此近年来国内外开展了蚜虫行为控制剂的研究(Montgomery等,1978;Briggs等,1983;Gibson等:1984;Dawsow等,1988;张钟宁等,1988)。 [反]-β-法尼烯是许多蚜虫报警信息素的主要成分。它是蚜虫受到危害时,从腹管分泌出的以告警于其他蚜虫逃散的化合物。其分子结构于1972年被Bowers等人鉴定。Pickett等(1980)进一步报道了蚜虫报警信息素全成分的研究。本文将报道[反]-β-法尼烯及其类似物的合成及生测结果。