中国白蜡窄吉丁研究进展

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire是近年来发生和影响比较严重的国际性检疫害虫,主要危害白蜡属(Fraxinus spp.)树木。它以幼虫在树木的韧皮部、形成层和木质部浅层蛀食,从而切断树木的营养输导组织,导致树木衰弱死亡。为了深入了解该害虫,探索合理的治理策略,本文对国内外有关白蜡窄吉丁的生物学特性,包括生活习性、生活史、分布与危害、寄主范围等方面以及防治技术的研究进展进行了系统总结,并讨论了白蜡窄吉丁今后的研究方向和研究趋势。     

白蜡窄吉丁幼虫及其天敌在空间格局上的关系

调查了白蜡窄吉丁幼虫与其寄生性天敌白蜡吉丁柄腹茧蜂和捕食性天敌啄木鸟啄食白蜡窄吉丁的啄痕在空间格局上的规律.结果表明,在林间水平方向上,白蜡窄吉丁幼虫呈聚集分布,白蜡吉丁柄腹茧蜂和啄木鸟的啄痕也表现为聚集分布;在垂直方向上,白蜡窄吉丁幼虫分布于地面至3.37m以下的树干,主要集中于1.0m左右的主干,天敌也集中在此范围内活动.     

白蜡吉丁肿腿蜂的生物学和生态学特性及繁殖技术研究

采用室内测定并结合林间实地调查的方法,研究了新发现的寄生于蛀干害虫白蜡窄吉丁的外寄生蜂——白蜡吉丁肿腿蜂Sclerodermus pupariae Yang et Yao的生物学特性及其人工繁殖技术。结果表明,白蜡吉丁肿腿蜂外寄生于白蜡窄吉丁的幼虫和蛹及预蛹,是自然控制该害虫的一种重要寄生蜂,自然寄生率为13.9%左右。该蜂在天津1年发生5代,世代重叠明显,寿命长。白蜡吉丁肿腿蜂的卵、幼虫、茧蛹期和全世代的发育起点温度分别为（16.89±0.79）℃,（17.03±1.42）℃,（16.90±1.68）℃和（15.31±0.47）℃。有效积温分别为（33.82±4.13）日·度、（49.11±7.93）日·度、（128.88±27.87）日·度和（277.00±14.15）日·度。雌性成蜂易于低温保存,对寄主有较强的搜索力和攻击力。繁蜂寄主容易大量获得,是生物防治白蜡窄吉丁的重要理想天敌之一。     

白蜡吉丁柄腹茧蜂的寄生和繁殖生物学

白蜡吉丁柄腹茧蜂Spathius agrili Yang是我国天津地区寄生白蜡窄吉丁幼虫的一种重要天敌。本研究通过林间调查并结合室内观察,测定了该寄生蜂在不同营养条件下的存活时间和不同时期的产卵量,调查了不同寄主大小对寄生蜂后代生长发育的影响,以及寄生蜂对不同深度树皮下的寄主利用情况。结果表明：不同营养条件下白蜡吉丁柄腹茧蜂的存活时间差异很大,补充20％蜂蜜水的成蜂存活时间明显延长,最长可达3个月。相同条件下雌蜂的存活时间比雄蜂略长。在补充营养的条件下,茧蜂的产卵时间最长可达8周,产卵的高蜂在羽化后第2周前后,平均每雌每周产卵量在整个产卵期内基本保持在8～12粒上下,没有大的波动。茧蜂低龄幼虫也可能分泌毒素主动攻击寄主,提高了寄生蜂后代的生存能力。寄主个体大,营养量也大,寄生其上的茧蜂幼虫成功完成发育的数量随之增加,表明寄主营养资源的多少直接影响到寄生蜂后代的生长发育和存活。白蜡吉丁柄腹茧蜂对1～6.5 mm树皮深度范围内的适龄寄主幼虫均能够寄生利用,约92％的被寄生白蜡窄吉丁幼虫个体分布于1～4 mm深度的树皮下,在3 mm厚的树皮下分布的数量最多。茧蜂数量与树皮深度大致上呈抛物线关系,理论上在树皮深度为3.97 mm处茧蜂分布数量最多。     

温度对白蜡吉丁柄腹茧蜂发育和繁殖的影响

为了提高白蜡窄吉丁Agrilus planipennis的重要天敌——白蜡吉丁柄腹茧蜂Spathius agrili Yang的繁育效率, 本研究调查了不同温度（22, 24, 26, 28, 30和32℃）对该蜂生长发育及繁殖的影响。结果表明, 在22~32℃范围内, 白蜡吉丁柄腹茧蜂的卵、茧蛹及世代发育速率均随着温度的升高而加快, 而幼虫的发育速率在26℃时最快. 卵、幼虫、茧蛹和世代的发育起点温度分别为14.34, 16.89, 14.16和13.84℃, 有效积温分别为24.59, 61.16, 166.27和276.80日·度。温度对白蜡吉丁柄腹茧蜂的寄生率、寄生成功率、产卵量、子代蜂数量和性比都有不同程度的影响。据此提出适于人工繁育白蜡吉丁柄腹茧蜂的温度范围为26~28℃。     

隔离饲养对白蜡窄吉丁成虫寿命和繁殖力的影响

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire是近年来发生和危害严重的国际性检疫害虫。为了了解不同饲养条件和种内个体间相互感知对成虫生物学的影响, 本研究采用群体饲养、 单对饲养、 无隔离单雌饲养、 视觉隔离单雌饲养和嗅觉隔离单雌饲养等5种处理, 在室内测定了白蜡窄吉丁成虫的寿命、 取食量、 产卵量和产卵历期等参数的变化。结果显示： 隔离饲养降低了白蜡窄吉丁成虫的寿命和繁殖力, 且不同处理下白蜡窄吉丁成虫的寿命和取食量均存在显著差异（P<0.05）, 但产卵量的差异不明显（P>0.05）。其中无隔离单雌饲养时成虫的平均寿命最长, 为32.40 d, 群体饲养的寿命最短, 为20.77 d, 且单雌饲养的寿命均比单对饲养和群体饲养的长。单雌饲养的3种情况下, 视觉隔离条件下的日均取食量最大, 为156.16 mm², 嗅觉隔离的最小, 为107.35 mm²; 无隔离饲养条件下雌虫的产卵量最大, 产卵历期也最长, 分别为98.33 d和21.33 d。这些研究结果表明, 白蜡窄吉丁种内个体间相互感知的阻断对成虫的取食、 发育和繁殖活动存在明显影响, 且嗅觉在其种群内的交流活动中作用最重要, 其次是视觉。此外, 个体之间的相互干扰或竞争对白蜡窄吉丁成虫的寿命和繁殖力也可能存在一定的影响。这为生产上采用隔离措施如营造混交林带防治该虫提供了理论基础。     

利用改进方法预测白蜡窄吉丁在国内的适生区

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis在我国正由一种本土次要害虫上升为主要害虫,明确其可能的适生范围、指导各地区及早采取防范措施非常必要.本研究考虑气候、寄主树种分布、气候-寄主树种分布综合数据分别构建模型进行白蜡窄吉丁潜在适生区预测和分析,以期建立一种能够更加准确预测钻蛀类害虫潜在分布区的改进方法.除气候条件外,寄主树种的分布是影响白蜡窄吉丁分布的重要因素,应参与蛀干类昆虫适生区的预测.将非生物因素(气候)以及生物因素(寄主树种分布)作为单一变量时得到的预测结果进行叠加,更加符合白蜡窄吉丁分布现状和生存特性.白蜡窄吉丁在我国仍有继续向中部、南部等未发生区传播扩散的风险,限制敏感寄主树种的栽植是有效防范该虫危害的重要手段.     

白蜡吉丁柄腹茧蜂的羽化和产卵与寄主之间的关系

白蜡窄吉丁是危害白蜡属树木的一种重要蛀干害虫,因其幼虫期高度的隐蔽性生活而极难检测和防治.白蜡吉丁柄腹茧蜂是新发现外寄生于白蜡窄吉丁幼虫的优势天敌种,对寄主害虫的控制作用较强,具有良好的生物防治利用前景.研究调查了白蜡吉丁柄腹茧蜂及其寄主白蜡窄吉丁越冬代成虫羽化的时序差异、不同时期林间的寄生率、寄主密度与寄生率的关系以及寄主幼虫大小与茧蜂产卵量的关系.结果表明,越冬后白蜡吉丁柄腹茧蜂的羽化时间比其寄主害虫白蜡窄吉丁的羽化要晚1个多月.2003年白蜡吉丁柄腹茧蜂越冬代成虫的羽化从6月中旬持续到8月中旬,羽化高峰期在7月份;寄主白蜡窄吉丁的羽化期在5月中下旬.2004年白蜡吉丁柄腹茧蜂越冬代成虫的羽化从5月下旬持续到7月下旬,羽化高峰期在6月下旬至7月上旬;寄主羽化期在4月中旬至5月中旬（室内）.越冬后天敌的羽化时间刚好适应最早寄主发育到可供寄生的龄期,这是二者长期协同进化的结果,也表明白蜡吉丁柄腹茧蜂很可能是一种专性寄生蜂.林间白蜡吉丁柄腹茧蜂对白蜡窄吉丁幼虫的自然寄生率随着时间的推移总体上是逐步上升的.自然条件下茧蜂决定是否产卵与寄主幼虫的大小即龄期有关,它仅在前胸宽和体宽1.5 mm、体长12 mm以上,即3～4龄的寄主幼虫体表产卵,但只要接受寄主并产卵,不同龄期寄主幼虫上的产卵量无显著的差异.     

白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP3的免疫定位及配体结合特性

[目的]本研究旨在解析白蜡窄吉丁Agrilusplanipennis气味结合蛋白AplaOBP3在触角中的定位及配体结合特性,同时比较AplaOBP3与已报道的AplaOBPl和AplaOBP2的功能异同.[方法]原核表达白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP3,制备多克隆抗体并进行Western blot检测;采用免疫...     

花椒窄吉丁的生物学特性及防治

首次报道了花椒窄吉丁Agrilus zanthoxylumiHou and Feng在山东省1年发生1代,以幼虫越冬,在山东省仅危害花椒(ZanthoxylumbungeaumMaxim),其成虫羽化盛期为6月中下旬。成虫羽化盛期全树喷施40%乐果乳油或80%敌敌畏乳油800倍液是较好的防治方法。     

Optimizing early detection strategies: defining the effective attraction radius of attractants for emerald ash borer Agrilus planipennis Fairmaire

1. Adult emerald ash borers are attracted to green prism traps baited with the ash host volatile (3Z)-hexenol and the sex pheromone of emerald ash borer (3Z)-dodecen-12-olide [(3Z)-lactone]. Quantifying the heretofore unknown range of attraction of such traps would help optimize deployment strategies for early detection.
2. Examining trap captures of traps deployed in pairs at variable distances offers insight into the range of attraction. Recent work has shown the range of attraction can be estimated as half the intertrap distance at which trap catch begins to decrease, which should occur when proximate traps overlap their respective attractive ranges.
3. We estimated these traps' attractive range for emerald ash borer using 98 baited dark green prism traps deployed in pairs, one trap per tree, in an urban park in Saint Paul, Minnesota, USA in summer 2020.
4. We estimate attractive range by fitting a logistic model to trap catch data using Bayesian inferential methods and describe advantages thereof.
5. The attractive range of these baited traps was estimated to be between 16 and 73 m, with a median of 28 m. We recommend that dark green prism traps baited with these semiochemicals be placed 25–35 m apart near high-risk entry points.

     

花曲柳窄吉丁的寄主植物范围、危害和防治对策

花曲柳窄吉丁(emerald ash borer, EAB) Agrilus planipennis Fairmaire是木犀科（Oleaceae）梣属Fraxinus植物树木的毁灭性蛀干害虫,目前发现其主要危害欧梣亚属Subgen. Fraxinus欧梣组(Section Fraxinus)和象蜡树组（Section Meliodes）的一些树木种类,如美国白蜡Fraxinus americana、洋白蜡F. pennsylvanica var subintegerrima、绒毛白蜡F. velutina、黑白蜡F. nigra和水曲柳F. mandshurica等。与早期文献上的记载不同,很少发现花曲柳窄吉丁对苦枥木亚属Subgen. Ornus白蜡树组(Section Ornaster)的白蜡树F. chinensis Roxb和花曲柳F. rhynchophylla造成危害。不同寄主白蜡树对花曲柳窄吉丁的敏感性不同,洋白蜡、绒毛白蜡等北美白蜡树种受其危害重于亚洲的水曲柳。这可能是由于长期的适应进化,分布在亚洲地区的梣属寄主树木发展了对花曲柳窄吉丁的抗虫性。中国部分地区发生的花曲柳窄吉丁灾害应该归属于引进的北美白蜡树种对本地害虫敏感所致。在天津、黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、四川、台湾、内蒙古和新疆等省市和自治区,都曾发现花曲柳窄吉丁的危害或分布。白蜡属树木广泛分布于我国除了青藏地区和海南省之外的大部分地区,其中大面积引种北美白蜡树种的北方和西北地区,以及近年来种植发展水曲柳的东北地区都是花曲柳窄吉丁这种毁灭性蛀干害虫的潜在发生地。花曲柳窄吉丁在我国部分地区为检疫性林业害虫,做好检疫是杜绝其扩散蔓延的首要方法。我国局部地区出现花曲柳窄吉丁灾害说明,北美白蜡树种在我国的适应性还需要进行更进一步科学的全面的风险评估,在我国生态建设中应重视利用我国本地的白蜡树种。在花曲柳窄吉丁灾害的治理中,可采用营造混交林以降低蔓延的速度和发挥自然控制能力,加强肥水管理以增强树木的抗虫能力,清除被害木消灭虫源,以及幼虫期树干注射、成虫期喷洒化学农药等防治措施。     

Biology and damage traits of emerald ash borer planipennis Fairmaire）in China

Emerald ash borer （Agrilus planipennis Fairmaire） （Coleoptera： Buprestidae） is a major stem borer of ash （Fraxinus spp.）. It is univoltine in Tianjin, while it is semivoltine in Heilongjiang Province, and both univoltine and semivoltine in Changchun, Jilin Province, where the majority is univoltine. The longevity of emerald ash borer adults is 17.2 ± 4.6 days （n = 45）, eggs 9.0 5：1.1 days （n = 103）, univoltine larvae 308 days, semivoltine larvae 673 days, and pupae 61.2 ± 1.6 days （n = 45）. It takes about 100 days from the time larvae bore into the phloem to when they complete the pupal cell. In a 10-year-old velvet ash （Fraxinus velutina Tort.） plantation in Tianjin, emerald ash borer preferred to oviposit on the regions of boles from 50-150 cm above ground, accounting for 76.7% of the total girdling. Girdling on the south side of the tree boles accounted for 43.40% of the total girdling. The emerald ash borer population density is higher at the edge of the plantation compared with the center.     

Microsatellite population genetics of the emerald ash borer (Agrilus planipennis Fairmaire): comparisons between Asian and North American populations

The emerald ash borer (EAB) (Agrilus planipennis Fairmaire) (Coleoptera; Buprestidae), is an invasive wood-boring beetle native to northeast Asia. This species was first detected in Michigan USA in 2002, and is a significant threat to native and ornamental ash tree species (Fraxinus spp.) throughout North America. We characterized seven polymorphic microsatellite markers for EAB and used these to investigate EAB population structure in the early invasive populations within North America and in comparison with Asia. We found 2–9 alleles per microsatellite locus, no evidence of linkage disequilibrium, and no association with known coding sequences, suggesting that these markers are suitable for population genetic analysis. Microsatellite population genetic structure was examined in 48 EAB populations sampled between 2003 and 2008 from five regions, three in the introduced range, Michigan (US) and Ontario and Quebec (Canada) and two Asian regions, China and South Korea, where EAB is native. We found significant genetic variation geographically but not temporally in EAB populations. Bayesian clustering analyses of individual microsatellite genotypes showed strong clustering among multiple North American populations and populations in both China and South Korea. Finally, allelic richness and expected heterozygosity were higher in the native range of EAB, but there was no difference in observed heterozygosity, suggesting a significant loss of alleles upon introduction but no significant change in the distribution of alleles within and among individuals.     

白蜡窄吉丁虫在中国的研究现状与分布调查

2002年在美国密执安州发现了一重大外来入侵害虫,白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire, 由于该虫新近在美国发现,危害白蜡树,故英文名称为Emerald Ash Borer (EAB)。初步分析显示,该虫至少在5年前就已传入美国,只是现在刚爆发被发现。目前该虫在美国密执安州和加拿大安大略省可致死各种大小的白蜡树。该虫在我国曾被定名为花曲柳窄吉丁Agrilus marcopoli Obenberger,为鞘翅目吉丁科。据资料报道分布于黑龙江、吉林、辽宁、山东、内蒙古和台湾等地;在国外分布于朝鲜,日本,蒙古,俄罗斯远东地区。危害木樨科属树木。两年一代或一年一代,因地而已。在东北三省主要危害水曲柳和花曲柳等树木,但不是主要害虫。天津市1993年在引种白蜡树上发现了白蜡窄吉丁,1998年严重爆发造成大面积白蜡树死亡。在亚洲的其他分布区,该虫还危害另外一些阔叶树,如多种蜡树、榆树等。鉴于该虫的广泛分布和寄主树种多及毁灭性危害的特点,美国一些专家认为其潜在危害不亚于1996年在美国发现的光肩星天牛。因此,美国已全面开展对该虫的研究,包括资料收集,风险性评估,研究各种控制措施等。 本文是中美对此虫合作研究的一部分,旨在对该虫在我国的分布、 危害、 研究基础作一调查与回顾, 为下一步深入研究提供信息与参考资料。白蜡窄吉丁入侵北美再一次显示随着贸易的全球化发展, 外来入侵种问题也越来越严重。国际合作共同开展研究是控制入侵种的重要举措之一。     

Evidence for a volatile pheromone in Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) that increases attraction to a host foliar volatile

Analysis by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) of volatiles from virgin female emerald ash borer, Agrilus planipennis Fairmaire confirmed the emission of (3Z)-lactone [(3Z)-dodecen-12-olide] but not its geometric isomer, (3E)-lactone [(3E)-dodecen-12-olide]. Gas chromatographic/electroantennographic (GC/EAD) analysis of synthetic (3Z)-lactone, which contained 10% (3E)-lactone, showed a strong response of male and female antennae to both isomers. EAG analysis with 0.01- to 100-μg dosages showed a positive dose response, with females giving significantly higher responses than males. In field experiments with sticky purple prism traps, neither lactone isomer affected catches when combined with ash foliar or cortical volatiles (green leaf volatiles or Phoebe oil, respectively). However, on green prism traps, the (3Z)-lactone significantly increased capture of male A. planipennis when traps were deployed in the canopy. Captures of males on traps with both (3E)-lactone and (3Z)-hexenol or with (3Z)-lactone and (3Z)-hexenol were increased by 45-100%, respectively, compared with traps baited with just (3Z)-hexenol. In olfactometer bioassays, males were significantly attracted to (3E)-lactone, but not the (3Z)-lactone or a 60:40 (3E):(3Z) blend. The combination of either (3E)- or (3Z)-lactone with Phoebe oil was not significantly attractive to males. Males were highly attracted to (3Z)-hexenol and the (3Z)-lactone + (3Z)-hexenol combination, providing support for the field trapping results. These data are the first to demonstrate increased attraction with a combination of a pheromone and a green leaf volatile in a Buprestid species.     

基于特定时间调查数据组建的白蜡窄吉丁种群生命表

为了探明影响白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire自然种群变化的关键因子, 本研究于2010-2011年采用当年秋季和翌年春季两个特定时间调查取样的方法, 组建了天津、 北京和辽宁3个地区白蜡窄吉丁的自然种群生命表。结果显示, 这3个地区白蜡窄吉丁的自然种群数量在今后几年均将呈增长趋势, 但不同地区的增长速率存在较大差异。北京地区白蜡窄吉丁的种群数量增长速率最快（种群趋势指数I=12.9997）, 其次是天津地区（I=12.4388）, 这两个地区的寄主植物相同, 均为绒毛白蜡。增长最慢的是辽宁地区（I=3.6394）, 其寄主植物为水曲柳。另外, 通过3个地区白蜡窄吉丁生命表和排除控制指数可以看出, 天津地区白蜡窄吉丁最主要的致死因子是白蜡吉丁柄腹茧蜂Spathius agrili Yang（种群数量排除控制指数EIPC=1.5382）, 对种群数量变动的贡献最大; 北京地区的是啄木鸟（EIPC=1.4515）, 而辽宁地区白蜡窄吉丁最主要的致死因子是白蜡吉丁卵跳小蜂Oobius agrili Zhang et Huang的寄生作用（EIPC=1.4701）。这些研究结果表明, 寄主植物的差异是影响白蜡窄吉丁自然种群数量变动的主要因素, 同时寄生性天敌白蜡吉丁柄腹茧蜂对种群数量的影响作用也比较大。因此, 实际应用中可以通过培育抗性树种和人工繁育优势天敌等方法对该虫进行有效防治。     

Influence of separate rearing on adult longevity and fecundity of the emerald ash borer, Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae)

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire是近年来发生和危害严重的国际性检疫害虫.为了了解不同饲养条件和种内个体间相互感知对成虫生物学的影响,本研究采用群体饲养、单对饲养、无隔离单雌饲养、视觉隔离单雌饲养和嗅觉隔离单雌饲养等5种处理,在室内测定了白蜡窄吉丁成虫的寿命、取食量、产卵量和产卵历期等参数的变化.结果显示:隔离饲养降低了白蜡窄吉丁成虫的寿命和繁殖力,且不同处理下白蜡窄吉丁成虫的寿命和取食量均存在显著差异(P＜0.05),但产卵量的差异不明显(P＞0.05).其中无隔离单雌饲养时成虫的平均寿命最长,为32.40 d,群体饲养的寿命最短,为20.77 d,且单雌饲养的寿命均比单对饲养和群体饲养的长.单雌饲养的3种情况下,视觉隔离条件下的日均取食量最大,为156.16 mm2,嗅觉隔离的最小,为107.35 mm2;无隔离饲养条件下雌虫的产卵量最大,产卵历期也最长,分别为98.33 d和21.33 d.这些研究结果表明,白蜡窄吉丁种内个体间相互感知的阻断对成虫的取食、发育和繁殖活动存在明显影响,且嗅觉在其种群内的交流活动中作用最重要,其次是视觉.此外,个体之间的相互干扰或竞争对白蜡窄吉丁成虫的寿命和繁殖力也可能存在一定的影响.这为生产上采用隔离措施如营造混交林带防治该虫提供了理论基础.