小菜蛾区域性抗药性治理技术研究——公益性行业(农业)科研专项“十字花科小菜蛾综合防控技术研究与示范推广”研究进展

专项围绕我国蔬菜产业发展及食品安全需求,在2008年前期行业科研专项研究的基础上,综合应用多学科的理论和技术,以抗药性治理为核心,系统深入研究了我国小菜蛾种群灾变规律、灾变机制、预测预警、抗药性监测、抗药性机制、抗药性治理策略与关键技术体系,丰富了小菜蛾种群抗药性治理的基础理论,紧密结合实际,显著提升了我国对小菜蛾的防控技术水平,并对其它虫害的研究与防治具有重要的参考价值。     

甜菜夜蛾防控技术研究与示范——公益性行业(农业)科研专项“甜菜夜蛾防控技术研究与示范”研究进展

针对当前我国蔬菜生产中甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)高抗药性、猖獗为害、防控困难的现状,项目组对甜菜夜蛾的发生规律、越冬与迁飞、抗药性、生物防治与综合防控等进行了系统的研究。明确了甜菜夜蛾在我国各地的发生规律及发生动态,从南到北发生时间呈楔形,而发生量总体东高西低,从南到北呈中部高南北低的马鞍形。阐述了甜菜夜蛾"无卵子发生-飞行拮抗"的迁飞特性,提出了接力棒式季节性南北往返迁飞模式,初步阐明了甜菜夜蛾在我国东部地区的迁飞路线与迁飞时间。提出并认证了甜菜夜蛾在我国的越冬区域。明确了全国各主要发生区甜菜夜蛾对10种杀虫剂的抗药性水平,探明了甜菜夜蛾对茚虫威、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的抗性风险、交互抗性、种群适合度、抗性遗传规律和抗性机理,提出了抗药性治理措施。分别在海南、湖南、湖北、上海、天津等地进行了甜菜夜蛾田间药效试验,筛选出环境友好型高效杀虫剂7种。掌握了马尼拉陡胸茧蜂、夜蛾黑卵蜂和淡足侧沟茧蜂人工大量繁殖技术,改进了甜菜夜蛾核型多角体病毒生产工艺,解决了寄生蜂和病毒规模化生产及田间释放关键技术,达到规模化生产的要求。改进优化了甜菜夜蛾性引诱剂配方、研发出新型诱捕装置,并投入生产应用。集成出4套农业生产轻简化实用技术,华南、华中、华北、华东地区根据当地发生特点制定了4套防控方案。在全国甜菜夜蛾主要发生区建立试验基地16个,核心示范基地29个,年示范面积总计约3800hm2,取得显著的经济、社会和生态效益。     

粉虱类害虫的监测预警与可持续治理技术透视

针对烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）、温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum（Westwood）、黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus（Quaintance）、桑粉虱Pealius mori（Takahashi）、禾粉虱Aleurocybotus indicus David etSubramaniam等粉虱害虫在我国暴发危害的现状,公益性行业科研专项＂粉虱类害虫可持续治理技术研究与集成示范＂项目组在华南、华东、华北、华中和西南等地区开展了粉虱类害虫的调查、监测、预警以及综合防控技术研究集成与示范。结果表明,烟粉虱在我国的发生区域超过20个省份,温室白粉虱在华北和西南地区,黑刺粉虱在华南、华东和西南地区也分布较广,桑粉虱在我国南方桑植区危害严重,禾粉虱在福建省闽东稻区发生为害逐年严重。利用mt COI DNA测序、SCAR技术和CAPS等技术对B和Q型烟粉虱的鉴定结果显示,Q型烟粉虱在我国的分布范围正在不断扩大。通过Maxent预测模型和GIS技术,预测了烟粉虱在我国的适生区、自然越冬北线和不同地区的发生世代数量。对烟粉虱的抗药性监测结果表明,阿维菌素和烯啶虫胺是目前华北地区防治烟粉虱较为理想的药剂,而对联苯菊酯、噻虫嗪、啶虫脒和吡虫啉等药剂均产生了不同程度的抗药性。研究了苘麻诱集、黄板诱杀、天敌昆虫和病原微生物对粉虱类害虫的控制作用,并在华南、华东、华北、华中和西南等地区建立了12个示范基地,分别在不同地区开展了粉虱类害虫的综合防治技术的示范和推广,累计印刷技术宣传手册12.4万份,培训各类农民和基层农技人员5.43万人次,累计示范面积4.3千公顷次,技术辐射超过4万公顷次,取得了显著的经济、社会和生态效益。     

小菜蛾远距离迁飞的证据研究综述

随着气候变暖,十字花科作物种植区北移,小菜蛾成为我国北方地区的重要害虫.远距离迁飞不仅引起小菜蛾大面积突然爆发,而且增大了抗药性基因扩散范围,导致抗药性大面积发展.阐明小菜蛾远距离迁飞对于早期监测预警与综合防治策略制订有重要意义.迄今为止,我国尚未对小菜蛾迁飞开展系统研究.本文总结了国内外有关小菜蛾远距离迁飞的研究结果,提出了小菜蛾远距离迁飞的证据:1)在冬季寒冷地区(如日本北部、加拿大西部和中国东北),小菜蛾无法越冬,推测翌年春季大量发生虫源是远距离迁飞而至;2)在海上观察船、山顶、海岛上或空中捕获到小菜蛾成虫,或直接观察到数量巨大的蛾群,为小菜蛾远距离迁飞提供了直接证据;3)小菜蛾地面成虫突增与昆虫远距离迁飞的适宜气象条件(如夜间逆温层、锋线过境等)相一致,为小菜蛾的远距离迁飞提供了适宜条件;4)垂直昆虫雷达识别的目标昆虫特征与小菜蛾的实验室测量特征和地面诱捕数据相吻合;5)小菜蛾不同地理种群的生物学性状和基因差异程度与地理距离无关,推测不同地点的小菜蛾之间进行频繁的基因交流;6)吊飞试验表明,小菜蛾具有远距离迁飞所需的飞行能力,且寄主植物的适合度下降可能是诱发小菜蛾迁飞的原因之一.最后展望了未来的研究方向:构建小菜蛾远距离迁飞轨迹模型,明确小菜蛾在我国远距离迁飞的路径;研究小菜蛾远距离迁飞的生理生化和生态学基础;提出小菜蛾迁飞条件下的种群抗药性治理策略.     

小菜蛾种群灾变及抗药性治理研究进展

小菜蛾是世界性十字花科蔬菜的重要害虫,是产生抗药性最严重的害虫之一,一直是世界农业科技学者的研究热点。建国70年来,我国农业科技工作者做了大量的小菜蛾研究工作,在小菜蛾的发生规律、灾变机制、抗药性、抗药性机理及综合治理技术等方面均取得了诸多重要进展。本文对近70年来小菜蛾研究的重要结果、结论及相关重要进展进行了综述,对未来我国小菜蛾防控的新技术和新策略进行了展望。     

小菜蛾对苏云金芽胞杆菌(Bt)的抗性研究进展

小菜蛾Plutella xylostella(L.)是为害十字花科蔬菜的一种重要的世界性害虫,由于其分布范围广、繁殖速度快、抗性水平高,已经成为最难防治的害虫之一。基于苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)开发的杀虫剂在小菜蛾生物防治中发挥重要的作用,但小菜蛾作为在田间最早对Bt产生抗性的害虫,其抗性发展及抗性机理也引起了全世界的广泛关注。本文概述了小菜蛾的发生危害及其抗药性的研究动态、苏云金芽胞杆菌的起源、发展及应用,分析了小菜蛾对Bt杀虫毒素产生抗药性及其抗性机理,并从抗性发展风险、转基因油菜种植和进一步深入开展抗性机理的研究三个方面进行了展望,以期为优化小菜蛾抗药性的治理策略、提高生物农药和Bt作物的控害效能提供借鉴和参考。     

小菜蛾系统调查及抗药性监测方法

小菜蛾Plutella xylostella(L.)是十字花科作物重要害虫。其种群消长受地理条件、气候变化和耕作方式等多种因素的影响。小菜蛾也是抗药性最强的害虫,几乎对所有杀虫剂产生了抗药性。针对小菜蛾的生活习性和抗药性,统一规范了田间种群系统调查和抗药性监测方法,为其种群动态及抗药性监测提供技术支撑。     

水稻褐飞虱综合治理研究与示范——农业公益性行业专项“水稻褐飞虱综合防控技术研究”进展

针对我国褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)近年来严重为害及其对当家农药品种抗性急剧上升的现状,本项目在华中、华南、华东地区等代表性地区开展褐飞虱灾变规律、抗虫品种培育、抗药性监测及复配农药新剂型开发、生态治理新技术研究、预测预报技术、可持续治理技术集成与示范研究。结果表明:越南、老挝等境外虫源地及我国华南、长江中下游等地田间褐飞虱种群仍以2型为主,3型次之。田间小气候是褐飞虱逃避高温的关键因素,褐飞虱在上午气温升高时大量向温度较低的水稻基部20cm范围内转移以逃避高温,将高温天气造成的不利影响降至最低。不同栽插方式对褐飞虱发生量有明显影响,手栽稻田褐飞虱发生最重,机插稻次之,直播稻最轻。不同水稻品种、N肥施用水平对褐飞虱的发生有明显的影响:超级杂交稻褐飞虱虫口密度明显高于常规杂交稻,高N肥施用量促进褐飞虱的发生,且水稻品种与N肥施用量对褐飞虱发生量的影响有明显交互作用。抗药性监测结果表明:我国褐飞虱对吡虫啉有极高水平抗性(168.1～561.5倍),对噻嗪酮为低到中等水平抗性(4.2～33.1倍),对氟虫腈为敏感性降低到高水平抗性(2.7～67.7倍),对烯啶虫胺与毒死蜱为低水平抗性。筛选出噻虫嗪、吡蚜酮、唏啶虫胺和仲丁威4种高效低毒的防治单剂。研制出3种农药复配新制剂,其中1种新制剂已获得农业部药检所正式登记,且规模化生产,2种新制剂已进入农药登记程序。精细定位水稻抗褐飞虱基因Bph6、Bph7、Bph9、Bph15、BG1222,并找到了它们的近距离共分离分子标记。培育出高产、优质、熟期适宜、含有抗稻飞虱基因Bph14的水稻新品种广两优476。储备了一批聚合多抗稻飞虱基因的水稻亲本材料。研发出在田埂种植芝麻、大豆等天敌诱集植物,增加褐飞虱卵期寄生蜂和捕食性天敌蜘蛛的种群数量的轻简化生态调控技术;研发出对褐飞虱成、若虫取食及雌成虫产卵均有驱避作用的植物提取物混配剂3种;研发出显著提高稻虱缨小蜂对田间褐飞虱卵寄生率的引诱剂1种。建立了褐飞虱环境友好防控技术集成体系,并在湖南、湖北、广东、广西、浙江、江西6省区示范应用,取得了良好的经济、生态、社会效益。     

小菜蛾群体繁殖技术

小菜蛾是世界性十字花科蔬菜的主要害虫 ,也是迄今研究认为抗药性发展最快、最为严重的农业害虫。害虫抗药性以及蔬菜害虫防治技术等方面的研究使小菜蛾成为重要的实验昆虫。本文讨论小菜蛾室内群体繁殖技术的几种方法     

我国农业害虫综合防治研究进展

农业害虫综合防治是昆虫学的一门应用科学,旨在明确农作物害虫的发生危害与暴发成灾规律,提出害虫监测预警和可持续治理的理论与方法。在2012-2016年的5年间,我国提出了基于生态系统服务和多尺度空间管理的害虫生态调控新理论,发展了害虫行为调控技术和化学防治新技术,并在棉铃虫对Bt棉花抗性治理对策、稻飞虱的监测预警和综合防控技术、小菜蛾抗药性诊断及治理技术、青藏高原农牧害虫发生规律和分区治理等防治实践中取得了重要进展。根据国际上害虫综合防治学科发展趋势和我国的研究现状,将来还需要在害虫灾变机制研究、害虫绿色防控技术创新研发以及集成应用等方面进行深入探索,为我国农业害虫可持续治理以及化学农药减量使用提供有力的科技支撑。     

小菜蛾抗药性及其治理对策的研究进展

小菜蛾（Plutella xylostella L.）的抗药性研究是一项全球性的重要课题。本从其抗药性发展、抗药性机理研究进展、抗药性检测及研究手段的状况、抗药性治理对策等方面,对小菜蛾抗药性的研究进展进行综述。目前,对小菜蛾抗药性的分子水平上的探讨甚少。     

南京地区小菜蛾的抗药性检测及初步分析

利用浸叶法对南京郊区小菜蛾Plutella xylostella的抗药性进行了监测,发现其对拟除虫菊酯类药剂的抗性较高,而对氟虫腈、辛硫磷、毒死蜱、多杀菌素和虫酰肼依然处于敏感阶段。利用抗性小菜蛾测试发现,氧化胡椒基丁醚（增效醚,简称PBO）对拟除虫菊酯具有显著的增效作用。室内敏感性恢复实验表明,在不接触药剂的条件下,小菜蛾对拟除虫菊酯的抗性迅速下降,繁殖10代以后,抗性维持在低抗水平。因此, 小菜蛾的抗药性治理,应充分利用不同药剂的轮换使用,避免单一使用某一品种,以延缓抗性的发展,同时可以利用PBO增强拟除虫菊酯的防治效果,保证这类药剂在小菜蛾防治中的作用。     

杀虫剂轮用和混用对害虫种群抗性演化的影响

杀虫剂轮用和混用是当前害虫抗药性治理中最常采用的两种用药策略。该文用抗性模型和室内试验对轮用和混用延缓害虫抗性演化的效果及轮用最佳间隔期问题作了研究。模型模拟结果表明,在延缓害虫抗性演化方面轮用和混用对抗性演化的影响主要取决于杀虫剂作用强度、抗性基因型个体的适合度大小和杀虫剂混用后的毒理效应类型。两种杀虫剂轮用时,轮用间隔期以1(即两种杀虫剂隔次施用)为佳。以模型昆虫小菜蛾Plutella xylostella在室内试验结果表明,氰戊菊酯单用(I)及与杀虫单轮用(II)和混用(1∶1)(III)连续处理8代后,抗性个体频率为0.01的小菜蛾种群其3龄幼虫对氰戊菊酯的抗性分别上升了75.87(I)、28.67(II)和58.72(III)倍,与模型模拟结果表现出较好的一致性。据此,作者认为抗性模型可用于预测害虫抗性演化和评价抗性治理策略。     

Monitoring of diamondback moth (Lepidoptera: Plutellidae) resistance to spinosad, indoxacarb, and emamectin benzoate

Six to nine populations of the diamondback moth, Plutella xylostella (L.), were collected annually from fields of crucifer vegetables in the United States and Mexico from 2001 to 2004 for baseline susceptibility tests and resistance monitoring to spinosad, indoxacarb, and emamectin benzoate. A discriminating concentration for resistance monitoring to indoxacarb and emamectin benzoate was determined based on baseline data in 2001 and was used in the diagnostic assay for each population in 2002-2004 together with a discriminating concentration for spinosad determined previously. Most populations were susceptible to all three insecticides, but a population from Hawaii in 2003 showed high levels of resistance to indoxacarb. Instances of resistance to spinosad occurred in Hawaii (2000), Georgia (2001), and California (2002) as a consequence of a few years of extensive applications in each region. The collaborative monitoring program between university and industry scientists we discuss in this article has provided useful information to both parties as well as growers who use the products. These studies provide a baseline for developing a more effective resistance management program for diamondback moth.     

小菜蛾对九种杀虫剂的抗药性

采用叶片药膜法测定了9种杀虫剂对海南、山东、广东、湖北武汉和襄樊等5个地区小菜蛾Plutella xylostella(L.)田间种群的毒力,和室内相对敏感品系比较。结果显示,5个地区的小菜蛾种群都对氯氰菊酯产生了10倍以上的抗性,广东和山东种群达到30倍以上的抗性。对阿维菌素的抗性山东小菜蛾种群达到135倍,广东种群达到30倍,其他地区均在10倍以下。但是,作用机制与阿维菌素类似的药剂,氟虫腈的抗性5个地区均在5倍或5倍以下。对昆虫生长调节剂定虫隆和氟虫脲的抗性除广东种群分别在10倍和20倍以上外,其他地区均在5倍以下。广东种群对多杀菌素的抗性为7.8倍,其他地区的种群没有产生抗性,多杀菌素和杀虫双均为作用于乙酰胆碱受体的药剂,但是作用的位点不同。杀虫双对5个种群的LC50值均是比较大的(>800 mg/L),尽管没有明显的抗性,不适宜用于小菜蛾田间防治。对呼吸链电子转移抑制剂溴虫腈的抗性均在10倍以下。对辛硫磷的抗性在2~5倍。     

小菜蛾对杀螟丹抗性遗传的研究

利用室内选育的抗杀螟丹小菜蛾Plutella xylostella (L.)品系和敏感品系研究了该品系的抗性遗传形式,结果表明,小菜蛾对杀螟丹的抗性形式为常染色体多基因遗传,并呈不完全显性。该品系对６种常用杀虫剂的抗性谱测定结果表明,对杀虫双有较严重的正交互抗性;对敌敌畏、杀扑磷有低度交互抗性;对溴氰菊酯、灭多威和叶蝉散等药剂无交互抗性。还发现该品系对杀螟丹的抗性与乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶活性无关。     

Intraspecific variation in Podostemum ceratophyllum (Podostemaceae): evidence of refugia and colonization since the last glacial maximum

? Premise of the Study: Intraspecific variation among 20 populations of Podostemum ceratophyllum Michx. was investigated to test the hypothesis of range expansion from southern refugia since the last glacial maximum. ? Methods: Six noncoding regions of chloroplast DNA were sequenced in 60 individuals. Populations were divided into two groups, north and south of the glacial boundary, in addition to isolated populations in Arkansas and Honduras. Variation in populations north of the boundary was compared with variation in populations to the south and in the isolated populations. ? Key Results: Nucleotide diversity was an order of magnitude lower in populations north of the glacial boundary than in those to the south. The Arkansas and Honduras populations showed no variation. The predominant haplotype in northern populations was also found in a Virginia population. ? Conclusions: Reduced variation north of the glacial boundary suggests a founder event associated with range expansion since the last glacial maximum. Colonization probably occurred from populations in refugia located several hundred kilometers south of the glacial boundary. The results provide insight into the effects of past and current climate change on patterns of geographic distribution and genetic variation in aquatic plants.     

十字花科栽培蔬菜及野生近缘种资源对小菜蛾的抗性分析

小菜蛾是危害十字花科蔬菜最严重的害虫,造成蔬菜产业巨大经济损失。现有育种材料中抗小菜蛾的资源非常稀缺,制约了抗虫新品种的选育。本研究利用国家蔬菜种质资源中期库中近年收集的来自10个国家,42个种,218份十字花科栽培蔬菜及野生近缘种资源进行了小菜蛾抗性鉴定。这些资源的抗性水平从极抗到极感皆有分布,除极端抗/感材料较少外,总体上呈均匀分布。属间、种间、变种间的平均抗性差异显著。同种植物的不同种质间抗性分布亦广。栽培资源比野生资源具有相对更高的平均抗虫水平,但是后者高抗材料更多。北部欧洲等地是抗性资源分布相对集中的地理区域。本研究获得抗虫资源19份,其中高抗资源4份,这些材料对蔬菜抗虫育种和抗虫基因发掘具有重要应用价值。