我国草地贪夜蛾的生物学、生态学和防治研究概况与展望

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda自2018年12月入侵我国以来,对我国的粮食安全造成重大威胁。为有效控制其为害,经过短短一年的共同努力,我国植保工作者在草地贪夜蛾的分类和生物型鉴定,为害作物种类、抗寒能力及扩散规律调查,潜在地理分布和迁飞路线预测,生物防治及化学防治等方面研究取得了多项重要进展,发表研究论文250多篇。明确了入侵我国的草地贪夜蛾主要为玉米型,为害作物达15种,具有东、西两条迁飞路线,在全国各省区均可分布为害;鉴定出草地贪夜蛾天敌31种,筛选出一批防效良好的杀虫剂。本文在总结现有研究工作的基础上,提出应进一步加强草地贪夜蛾的智能识别和自动监测技术研究,加快优势天敌和转Bt抗虫玉米的产业化,加强草地贪夜蛾抗药性水平及抗性基因频率动态监测,并尽快研发高效性诱剂和食诱剂等产品,同时加强草地贪夜蛾重要生命过程的调控机制及其对化学杀虫剂和不同类型Bt杀虫蛋白产生抗性的分子机制研究,为实现草地贪夜蛾的可持续控制提供理论基础和技术支撑。     

昆虫毒理学发展与展望

论文对昆虫毒理学的发展现状以及我国昆虫毒理学工作者今年取得的成绩进行论述,并对昆虫毒理学的发展做了展望。从研究思路、昆虫毒理学家的数量、发表SCI论文数、杀虫药剂的创制以及毒理机制和杀虫药剂抗药性研究等方面与国外进行了比较。     

杀虫药剂田间药效试验方法

杀虫药剂田间药效试验是客观评价杀虫药剂药效的重要依据。本文对杀虫药剂田间药效试验的设计、试验小区划分、杀虫药剂配制和施用、取样、结果调查和分析方法进行了规范性综述,为进行标准的田间药效试验提供依据和参考。     

杀虫药剂和植物次生性物质对棉铃虫羧酸酯酶的诱导作用

棉铃虫Helzcoverpa armigera中肠羧酸酯酶(CarEs)比活力随幼虫发育阶段呈有规律的变化。5日龄以前CarEs比活力增长比较缓慢,5日龄以后Cares比活力快速增长,8日龄开始CarEs比活力下降,直到预蛹期,CarEs比活力又开始上升。用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离到的9条同功酶带中,E2、E4、E5、E6、E7和E9对β-乙酸萘酯(β-NA)的水解活性高于对a—乙酸萘酯(a-NA),E1、E3、和E8对上述两种底物的水解活性正好相反,对a-NA活性高于对β-NA。低剂量的对硫磷、马拉硫磷、倍硫磷、增效磷(SVl)、灭多威和溴氰菊酯对棉铃虫中肠CarEs比活力和对底物的亲和力具有明显的影响。药剂处理后48 h,Cares的比活力明显降低,对底物的亲和力则与药剂的种类有关。马拉硫磷处理后48h,在观察到的6条主要同功酶带中,E3的活性明显降低,其次是E6、E2和E1;而E5的活性则明显升高,斟的活性也有所升高。用含0.01%的芸香苷、2-十三烷酮和槲皮素的人工饲料饲养棉铃虫经2代或7代后,CarEs比活力均明显升高。     

飞行对粘虫体内甘油酯积累与咽侧体活性的影响

研究了粘虫Mythimna separata (Walker)成虫飞行对甘油酯的恢复、保幼激素的滴度及飞行肌降解的影响, 结果表明,不同日龄粘虫的飞行活动对其能源物质的积累及保幼激素分泌产生不同的影响。1日龄蛾的飞行对粘虫这两方面产生的影响最大,其飞行个体能源物质的积累明显高于未飞行的对照个体; 3日龄飞行个体的能源物质积累与对照相当; 但5日龄飞行个体则很难达到对照水平。1日龄飞行个体咽侧体活性在36 h后明显高于对照,60 h后已是对照的10倍,108 h达到其峰值; 3日龄飞行个体咽侧体的活性稍高于对照,但差别不显著; 5日龄飞行个体的咽侧体活性则稍低于对照。不同日龄飞行对飞行肌的降解也产生不同的影响。1日龄飞行个体的飞行肌在飞行后6 天已经明显低于对照。3、5日龄的飞行活动对其飞行肌降解的影响不明显。因此推测,粘虫咽侧体活化的关键时期可能在羽化后1～3 天之间。     

烯啶虫胺、 毒死蜱和高效氯氰菊酯对烟粉虱地中海隐种hsp70 mRNA的诱导表达

为深入理解杀虫剂胁迫对烟粉虱Bemisia tabaci适应逆境能力的影响, 本研究运用实时荧光定量PCR技术测定了LC₂₅, LC₅₀和LC₇₅ 3种浓度的烯啶虫胺、 毒死蜱和高效氯氰菊酯分别处理对烟粉虱地中海隐种B. tabaci Mediterranean成虫体内热激蛋白hsp70表达水平的影响。结果表明： 在低温（15℃）条件下, LC₅₀和LC₇₅的烯啶虫胺、 毒死蜱、 高效氯氰菊酯可显著诱导烟粉虱地中海隐种hsp70的表达量增加, 此后随时间延长hsp70表达量逐渐下降, 到72 h时恢复到对照水平, 但LC₂₅的3种杀虫剂对hsp70的表达无明显影响; 在常温（25℃）下, 较高浓度（LC₅₀和LC₇₅）的烯啶虫胺、 毒死蜱和高效氯氰菊酯处理24 h同样可促进hsp70表达量的增加, 然后hsp70表达量逐渐下降, 到72 h时恢复至正常水平, 但低浓度(LC₂₅)的3种药剂处理后hsp70表达量随时间延长而增加, 到72 h时达到最高; 在高温（32℃）条件下, LC₂₅和LC₅₀的烯啶虫胺、 毒死蜱和高效氯氰菊酯处理24 h可显著增强hsp70的表达水平, 此后随时间的延长hsp70表达恢复至正常水平。杀虫药剂诱导的hsp70表达量增加增强了烟粉虱地中海隐种对杀虫药剂和高温的耐受能力, 这可能是导致其在我国快速扩张的原因之一。     

松毛虫赤眼蜂和螟黄赤眼蜂羧酸酯酶性质比较研究

该文对松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi和螟黄赤眼蜂T.Chilonis羧酸酯酶的毒理学和生物化学性质进行了初步研究。由时间进程曲线确定了赤眼蜂羧酸酯酶活性测定中的最适反应时间为40min。对两种赤眼蜂单头羧酸酯酶活性的测定表明,松毛虫赤眼蜂羧酸酯酶活性主要分布在0—1OD/(mg·min)之间,而螟黄赤眼蜂羧酸酯酶活性主要分布在1-4OD/(mg·min)之间。比较两种赤眼蜂羧酸酯酶米氏常数(K_m)值,螟黄赤眼蜂羧酸酯酶对底物的亲和力比松毛虫赤眼蜂羧酸酯酶对底物的亲和力高。对氧磷对螟黄赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂羧酸酯酶的抑制作用没有明显差异,而对氧磷对松毛虫赤眼蜂羧酸酯酶的抑制作用明显强于磷酸三苯酯(TPP)。该文还将棉铃虫Helicoverpa armigera (Hubner)羧酸酯酶部分性质与两种赤眼蜂作了比较。     

渗透剂对高效氯氰菊酯毒力和三种鳞翅目害虫上表皮超微结构的影响

以甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)、小菜蛾Plutella xylostella (L.)和棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)为试虫,通过室内生物测定技术,研究了氮酮、噻酮和N-甲基-2-吡咯烷酮等3种渗透剂对高效氯氰菊酯毒力的影响;利用扫描电镜观察了甜菜夜蛾和小菜蛾4龄幼虫对照组和渗透剂处理组间上表皮超微结构的变化。结果表明：含3.0% N-甲基-2-吡咯烷酮的高效氯氰菊酯对小菜蛾幼虫LD₅₀为0.0074 μg/头、毒力系数为2.0,对高效氯氰菊酯增效作用明显,而对其他两种试虫没有增效作用;氮酮和噻酮对高效氯氰菊酯对3种鳞翅目幼虫毒力均无增效作用。甜菜夜蛾对照组上表皮蜡质层和护蜡层清晰可见,渗透剂处理组上表皮护蜡层有不同程度的消失;而小菜蛾对照组和N-甲基-2-吡咯烷酮处理组上表皮护蜡层没有明显变化,只有氮酮处理组上表皮的护蜡层消失。以上结果提示,渗透剂对上表皮护蜡层的影响不是其对高效氯氰菊酯增效作用的机制。     

昆虫抗药性机理：行为和生理改变及解毒代谢增强（英文）

杀虫剂抗性是指“生物的一个品系发展了对该生物正常种群中大多数个体具有致死作用剂量的杀虫药剂的能力”。行为改变、生理学上的变化或代谢解毒等抗性机制能够降低毒物到达靶标的有效剂量。行为抗性是指减少昆虫与毒物接触或使昆虫能够存活于对大多数对正常个体致死（或有害）的环境中的任何行为。生理学改变的机制包括杀虫剂对表皮的穿透性降低、增加对药剂阻隔（sequestration）或储存和加速杀虫剂的排泄。细胞色素P450、水解酶和谷胱甘肽S-转移酶是杀虫药剂代谢解毒的主要3大酶系。细胞色素P450是一个超基因家族,是生物体内对外源性和内源性化合物解毒代谢或活化最重要的酶系。在许多害虫中发现P450介导的解毒代谢增加导致了对杀虫药剂抗性的增加。谷胱甘肽S-转移酶是可溶性的 二聚体蛋白,与代谢解毒、大量内源性和外源性化合物的排泄有关,许多昆虫中证明其抗药性与该酶活性增加有关。水解酶实际上是一组异源的酶类,其对抗药性的作用包括通过基因扩增增加酶量,作为结合蛋白隔离杀虫药剂或通过增加酶的活性加强对药剂的水解作用。     

七种抑制剂对两种白蚁谷胱甘肽S-转移酶活性抑制作用的比较

利用分光光度酶动力学方法,确定了白蚁谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）的最适反应条件,并进一步研究了7种抑制剂对黑翅土白蚁Odontotermes formosanus (Shiraki)和黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis Snyder GSTs活性的体外影响。结果表明：白蚁GSTs测定的最适反应条件为pH 6.5,温度25℃,最适反应时间2 min。黑翅土白蚁GSTs的米氏常数(K_mCDNB和K_mGSH)分别为0.11±0.02 mmol/L和0.81±0.16 mmol/L,最大反应速度(V_maxCDNB和V_maxGSH)分别为425.92±19.67 nmol/(min·mg)和534.86±39.05 nmol/(min·mg)。黑胸散白蚁GSTs的米氏常数(K_mCDNB和K_mGSH)分别为0.12±0.03 mmol/L和1.03±0.31 mmol/L,最大反应速度(V_maxCDNB和V_maxGSH)分别为544.39±37.19 nmol/(min·mg)和715.45±83.68 nmol/(min·mg)。浓度为2×10^-5 mol/L时,槲皮素和辛硫磷对黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用要强于黑翅土白蚁,对黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用分别为62.28％和44.89％,对黑翅土白蚁GSTs活性的抑制作用分别为54.96％和28.36％。高效氯氰菊酯、甲氰菊酯、啶虫脒和单宁酸对黑翅土白蚁GSTs活性的抑制作用要强于黑胸散白蚁,对黑翅土白蚁GSTs活性的抑制作用分别为39.43％,72.07％,52.24％和82.19％;对黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用分别为14.96％,40.23％,39.96％和57.80％。阿维菌素对黑翅土白蚁和黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用没有显著差异,对黑翅土白蚁和黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用分别为76.21％和76.88％。这表明两种白蚁对药剂的敏感性完全不同。实验结果还表明,在3.2×10^-8～2×10^-5 mol/L内,上述植物次生物质和杀虫剂对两种白蚁GSTs活性的抑制率存在明显的剂量-效应关系。