不同化性亚洲玉米螟有效积温和成虫飞翔能力的比较

亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)在吉林省不同生态区内和同一生态区内(吉林省中部地区)存在不同化性类型,一化性类型一般在8月中旬左右进入滞育,而二化性类型则继续发育.近年来亚洲玉米螟的化性研究表明,不同化性类型的滞育后发育历期、临界光周期和过冷却点均存在较大差异[1,2].进一步明确不同化性类型的差异,对于探讨亚洲玉米螟是否存在种下分化具有理论意义.因此,作者在以前研究的基础上,对吉林省发生的亚洲玉米螟一、二化性类型的有效积温和飞翔能力进行了研究.     

亚洲玉米螟不同化性类型的RAPD分析

采用ＲＡＰＤ方法对发生在吉林省的亚洲玉米螟一、二化性类型作了分析。结果表明：３个生态区的亚洲玉米螟的不同化性种群间的遗传基因变异较大,经聚类分析后可归为一化性和二化性２个类群,即一化性的公主岭和敦化玉米螟归为一化性类群,而二化性的公主岭和白城玉米螟归为二化性类群。在同一个化性类群内,同一地理种群的个体间基因变异小于不同地理种群的变异。     

亚洲玉米螟不同化性类型的光周期反应

在变温和恒温条件下吉林省的一、二化性亚洲玉米螟的光周期反应。在变温２０￣２２℃条件下,一化性的公主岭和敦化玉米螟的临界光周期为１ ５ｈ、４８ｍｉｎ和１５ｈ４５ｍｉｎ,二化性的公主岭和白城玉米为１４ｈ３３ｍｉｎ和１４ｈ２７ｍｉｎ。在恒温２６℃条件下,一化性的公主岭和敦化玉米螟的临界光周期为１４ｈ５３ｍｉｎ和１４ｈ５５ｍｉｎ,二化性的公主岭和白城玉米螟为１４ｈ６ｍｉｎ和１４ｈ１５ｍｉｎ和１４ｈ５５ｍｉ     

吉林省亚洲玉米螟化性类型与其发育历期的关系

在２６℃、１６ｈ光照条件下,一化性的公主和敦化越冬代玉为螟的滞育后发育历期为４８．４８和４４．４３ｄ,二化性的公主岭和白城越冬代玉米螟为２８．２９和２２．４２ｄ,一化性玉米螟的滞育后发育历期长于二化性２０ｄ左右,一、二一玉米螟具全的滞育后悔 期分布各有其特点,两种化性玉米螟的化蛹始期、高峰期和终期均有显著差异,一化性玉米螟均迟于二化性。人工滞育的一、二化性玉米螟的自交Ｆ１代的滞育后发育历期也表现了     

首届中国植物保护学会科学技术奖获奖成果介绍 玉米重大病虫害发生监测、控制技术研究与应用（一等奖）

首次研究明确了亚洲玉米螟成虫扩散规律和化性组成对种群数量变动的影响,为制订玉米螟防治策略提供了科学依据;提出了基于诱导滞育型松毛虫赤眼蜂及长效蜂卡的“一代淹没释放,二代接种释放”玉米螟控害策略;首次阐明我国玉米穗、茎腐病病原学和侵染循环相互关系,明确了品种对穗、茎腐病抗性差异及抗性机制,提出控制该病的关键技术;首次阐明我国玉米弯孢菌叶斑病病原学、病原菌生理分化与鉴定技术和抗性机制;     

东北地区亚洲玉米螟不同寄主植物种群线粒体基因遗传多样性

为了解不同寄主植物对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)寄主专化性及遗传多样性的影响,以东北地区取食4种寄主植物的亚洲玉米螟种群为研究对象,选取其线粒体COⅠ和COⅡ基因作为分子标记,通过序列比对分析,研究了亚洲玉米螟种群间的遗传多样性、基因流水平及分子变异。结果显示,亚洲玉米螟线粒体基因具有较丰富的遗传多态性;COⅠ和COⅡ基因总寄主植物种群Fu’s Fs检验结果分别为-1.82和-2.04,种群历史呈扩张趋势,基因流Nm分别为6.38和3.24,说明各种群间基因交流水平较高;遗传变异主要来自于种群内部;亚洲玉米螟的单倍型在BI树和NJ树上的分布拓扑结构与寄主植物间无对应关系。研究表明,取食不同寄主植物的亚洲玉米螟种群间的遗传多态性较高,基因交流频繁,且尚未发生遗传分化。     

云南省德宏州亚洲玉米螟发生动态及主要危害区域调查

利用亚洲玉米螟信息素监测亚洲玉米螟在云南省德宏州的种群动态,结果表明,亚洲玉米螟在德宏州发生可分为两种类型,一是在低海拔(1 000m)地区亚洲玉米螟全年均有发生,二是在高海拔(1 200m)地区集中在4-8月份发生为害。亚洲玉米螟在德宏州世代重叠严重,因海拔高度不同,每年发生4~7代。高海拔地区以老熟幼虫滞育越冬,低海拔地区部分幼虫不滞育,但种群数量较低。田间调查结果表明,亚洲玉米螟在德宏州分布较广,不同地区发生为害存在着显著性差异,发生严重地区亚洲玉米螟为害率最高可达97%,为害级别多为3~4级,集中分布于东经97°51′~97°60′区间,呈带状分布。亚洲玉米螟发生为害在不同经度上存在显著性差异,平均为害率和为害级别分别是57.75%和4级。在不同海拔和纬度之间亚洲玉米螟发生概率也存在显著差异,在901~1 100m和1 301~1 500m海拔和24°46′~25°59′纬度之间发生概率高。     

吉林省球孢白僵菌遗传多样性与亚洲玉米螟化性相关性分析

利用ITS序列分析和ISSR分子标记对吉林省玉米主产区的49株寄生亚洲玉米螟的球孢白僵菌进行了遗传多样性分析。ITS序列分析表明,各菌株间的亲缘关系与其地理来源无关。分别根据9个采集地,以及寄主化性类型划分供试菌株类群,利用ISSR分子标记技术进一步分析表明,不同地理类群中榆树地区的遗传多样性最高,双辽地区最低;双辽和通化地区间的遗传分化系数最高,梨树和通化地区间的遗传距离最大。根据寄主化性类型划分类群得出一代玉米螟分离菌株遗传多样性指数最高,一代兼二代区最低;一代兼二代区菌株遗传分化系数最高,而一代区和二代区的遗传距离最大。由此可见,吉林省球孢白僵菌遗传多样性水平较高,种群的异质性较强,遗传多样性同地理位置无关,与寄主化性类型存在相关性。     

亚洲玉米螟对不同部位玉米叶片的定向行为

利用玉米叶片作为信息源,通过测定亚洲玉米螟对玉米不同部位叶片的起飞至接近信息素源等行为,研究亚洲玉米螟对玉米不同部位叶片的定向反应。结果表明在近距离范围内,上部叶片更能吸引亚洲玉米螟;而在较远距离,亚洲玉米螟对上部叶片与下部叶片的定向行为没有显著性差异。另外在微风环境中亚洲玉米螟对玉米叶片的定向行为更为明显。     

亚洲玉米螟化型的主要特性及其遗传稳定性

吉林省发生的亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)在不同生态区存在一化型和二化型种群结构,两个群体的滞育后发育历期存在较大差异[1-2].作者对亚洲玉米螟化型的主要特性及其遗传稳定性作了进一步研究.     

夏玉米不同种植密度下亚洲玉米螟落卵及为害情况调查

为了解夏玉米不同种植密度下亚洲玉米螟田间落卵及为害情况,对夏玉米3 000、4 500、6 000株/667m~2种植密度下亚洲玉米螟田间落卵量和为害程度进行了调查。结果表明,夏玉米种植密度3000株/667m~2处理的2代亚洲玉米螟落卵量较少、卵寄生率较高,与2个高种植密度处理之间存在显著差异;而不同种植密度处理对3代玉米螟的落卵量、卵寄生率则无明显影响。收获期调查结果表明,低种植密度处理的玉米蛀孔数量略少于2个高种植密度处理,但处理间无显著差异。     

亚洲玉米螟在玉米和甘蔗不同种植模式下的产卵行为

为明确玉米和甘蔗间作对亚洲玉米螟产卵行为的影响,在尼龙网室研究了亚洲玉米螟在玉米和甘蔗不同种植模式下的产卵时间、产卵部位及产卵量的差异。结果表明,不同种植模式下亚洲玉米螟均于23∶00开始产卵,02∶00~03∶00达产卵高峰。单作甘蔗、单作玉米和间作甘蔗叶背的玉米螟卵块和卵粒数均高于叶面,而间作玉米叶背与叶面的玉米螟卵块数无显著差异,叶背的卵粒数高于叶面。单作玉米叶脉的玉米螟卵块和卵粒数均显著高于叶缘;间作玉米和单作甘蔗叶脉与叶缘卵块数间无差异,但叶脉处卵粒数高于叶缘,间作甘蔗叶脉的卵块数高于叶缘,叶缘卵粒数高于叶脉。单作甘蔗叶背的亚洲玉米螟卵块主要分布在距叶鞘69.14 cm处,而叶面的卵块主要分布在距叶鞘21.09 cm处;间作甘蔗叶背和叶面卵块分布于距叶鞘35.17 cm和12.34 cm处,二者差异显著。单作玉米上亚洲玉米螟卵块仅分布于叶背沿叶脉远离叶鞘处,而间作玉米叶背和叶面卵块分布于近叶鞘。表明玉米和甘蔗间作对亚洲玉米螟雌蛾产卵选择性具有明显的影响。     

亚洲玉米螟对Cry9Ee与Cry1Ab蛋白的交互抗性分析

Cry9Ee是近年来发现的对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)等害虫具有高毒力的蛋白,具有良好的应用前景。为了明确亚洲玉米螟对Cry9Ee和Cry1Ab蛋白是否存在交互抗性,本文首先分别表达、活化、纯化了Cry9Ee和Cry1Ab蛋白,进而对敏感和Cry1Ab抗性亚洲玉米螟进行生物活性测定;随后对2种蛋白在敏感亚洲玉米螟中肠刷状缘膜囊泡(brush border membrane vesicles,简称BBMVs)上的结合进行分析比较。生物活性测定结果表明,Cry9Ee和Cry1Ab蛋白的活性片段对敏感亚洲玉米螟的LC₅₀分别为3.04和0.89 μg/g;而Cry9Ee活性片段在5.00 μg/g的浓度下,对Cry1Ab蛋白抗性亚洲玉米螟致死率高达96%,与对敏感种群活性相当。竞争结合试验表明,Cry9Ee和Cry1Ab两种蛋白间不存在竞争结合,推测它们在亚洲玉米螟中肠上存在不同的受体。综合生物活性测定及体外结合试验两方面结果得出结论：亚洲玉米螟对Cry9Ee与Cry1Ab蛋白不存在交互抗性。cry9Ee基因可以作为理想的候选基因,用于我国新一代转基因抗虫玉米的研制,为延缓和克服亚洲玉米螟对转基因抗虫玉米抗性的产生提供重要保证。     

不同性诱剂对亚洲玉米螟的诱捕效率及在种群监测中的应用

为探索鲜食玉米田间主要害虫亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)的绿色防控方法,于2018年－2019年在浙江东阳利用性诱剂对亚洲玉米螟进行了田间种群监测和诱捕效率试验,对7种亚洲玉米螟性信息素诱芯和2种诱捕器进行组合,并测试了诱捕器悬挂高度对诱捕效果的影响。结果表明,7种诱芯对亚洲玉米螟雄蛾均有引诱活性,不同诱捕器和诱芯组合的诱捕效率有显著差异,其中诱芯F、诱芯E、诱芯C分别与船型诱捕器组合及诱芯E与飞蛾诱捕器组合田间诱捕效果较好,两种诱捕器诱蛾总量无显著差异,诱捕器悬挂于1.8 m高度的效果优于1.5 m和1.2 m。田间种群监测结果表明,亚洲玉米螟在5月和9月各有一次比较典型的高峰,性诱剂可有效用于亚洲玉米螟田间种群监测。     

Cry1Ba3蛋白对亚洲玉米螟杀虫活性测定及其与BBMVs的结合分析

提取并纯化Cry1Ba3蛋白截短片段,用饲喂人工饲料的方法对亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）初孵幼虫进行生物活性测定。结果显示,Cry1Ba3截短片段对亚洲玉米螟有良好的杀虫活性（LC50=5.29 μg/g,95%置信限为3.96～7.10 μg/g）。而纯化的Cry1Ac蛋白60 ku的活性片段对亚洲玉米螟初孵幼虫的杀虫活性LC50为0.83 μg/g。提取亚洲玉米螟5龄幼虫的BBMVs,用纯化的Cry1Ba3和Cry1Ac蛋白进行竞争结合试验,结果显示Cry1Ba3与Cry1Ac在亚洲玉米螟中肠的结合没有竞争作用,说明两种毒素在亚洲玉米螟BBMVs上可能存在不同的受体。     

甘蔗和玉米不同生育时期叶片挥发物组成及其对亚洲玉米螟的电生理活性

为了研究甘蔗和玉米不同生育时期叶片挥发物成分的差异及挥发物对亚洲玉米螟的电生理活性,采用溶剂漂洗法和气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）提取、分析了甘蔗（Saccharum officinarum）苗期、甘蔗茎伸长期、玉米（Zea mays）苗期、吐丝期叶片挥发物,并通过触角电位技术测定了亚洲玉米螟对其中24种挥发物的电生理反应。结果表明：甘蔗苗期、玉米苗期分别分离出45种、38种化合物,而甘蔗茎伸长期和玉米吐丝期分别鉴定出44种、42种化合物。甘蔗和玉米不同生育时期挥发物成分存在差异,其中在甘蔗和玉米不同生育时期叶片中均存在的化合物有25种,玉米特有化合物有4种,甘蔗特有化合物有12种。甘蔗和玉米不同生育时期挥发物种类主要包括萜类、绿叶气味、醛类、酮类、酸类、醇类、酯类、酰胺类和烃类,且这些化合物的含量在甘蔗和玉米不同生育时期之间存在着差异,但均以烃类化合物的含量最高。亚洲玉米螟交配雌蛾对检测的24种挥发物均可产生EAG反应,表现出绿叶气味＞萜类和醛类化合物＞酸类和烃类化合物的总体反应趋势,其中以顺-3-己烯基乙酸酯的反应相对值最大（145.91±5.43）;交配雌蛾的反应相对值在同一类化合物（绿叶气味除外）间差异不显著,说明亚洲玉米螟对同一类化合物的嗅觉辨识能力较差。本研究结果为进一步探明植物挥发物对亚洲玉米螟的行为影响奠定了基础。     

典型光活化毒素α-三噻吩对棉铃虫和亚洲玉米螟谷胱甘肽-S-转移酶的影响

研究了典型光活化毒素α-三噻吩(简称α-T)对棉铃虫Helicoverpa armigera和亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)的影响。结果表明:近紫外光照(300~400 nm)对棉铃虫和亚洲玉米螟幼虫GSTs活性无显著影响,但两种昆虫GSTs对α-T的反应不同。无光照条件下,α-T对亚洲玉米螟离体GSTs活性没有影响,而高浓度α-T能抑制棉铃虫离体GSTs活性;高剂量α-T可使两种昆虫活体GSTs活性升高。光照条件下,高浓度和高剂量α-T抑制棉铃虫GSTs活性,而不影响亚洲玉米螟离体GSTs活性,但低剂量α-T抑制其活体活性,而高剂量α-T则诱导其活性增加。棉铃虫和亚洲玉米螟GSTs对α-T反应的差异,可能与它们对药剂的敏感性以及药剂在两者体内的穿透、运转、贮藏、代谢等生理特性上的差异有关。     

亚洲玉米螟越冬关键生物控制因子研究

连续4年对沈阳地区亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)越冬幼虫越冬后存活及发育情况研究表明,亚洲玉米螟幼虫越冬死亡率在45%～65%之间;白僵菌Beauvaria bassiana、寄蝇和茧蜂是导致亚洲玉米螟幼虫越冬死亡的主要病原菌和天敌种类,3类生物致死因子的综合控制力为22.50%～34.11%;3种生物致死因子年度间组成比例变异较大,存在互补和竞争效应,越冬后发生时期不同,白僵菌主要发生于发蛾高峰期前,茧蜂羽化期在发蛾高峰期后,寄蝇羽化期晚于白僵菌而早于茧蜂,白僵菌有越冬后再次侵染越冬代幼虫的条件;亚洲玉米螟室温下羽化期为18 d左右,雄蛾羽化和结束时间早于雌蛾,雌雄性比年度间差异较大。     

玉米螟赤眼蜂与松毛虫赤眼蜂提取液对亚洲玉米螟卵发育的影响

亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis（Güenée）卵对玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen的适合度高于对松毛虫赤眼蜂T. dendrolimi Matsamura的适合度,本文比较了两种赤眼蜂寄生不同龄期亚洲玉米螟卵的出蜂率,并利用显微注射的方法研究了两种赤眼蜂提取液对亚洲玉米螟卵发育的影响。结果表明,寄生各个龄期的玉米螟赤眼蜂出蜂率均显著大于松毛虫赤眼蜂寄生对应龄期寄主的出蜂率。玉米螟赤眼蜂整头雌蜂和高浓度雌蜂腹部提取液对卵龄为12 h亚洲玉米螟卵的孵化率都有显著影响,且玉米螟赤眼蜂的提取液能使亚洲玉米螟胚胎发育畸形;而松毛虫赤眼蜂整头雌蜂提取液和雌蜂腹部提取液对亚洲玉米螟卵的孵化率无显著影响。     

我国东北地区亚洲玉米螟种群发生动态与寄主植物来源

为明确我国东北地区亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)不同世代的种群动态及寄主植物来源,利用性诱捕器监测了其不同世代的种群动态,并以雄蛾翅的稳定性同位素δ13C为标记鉴定其寄主植物的光合作用类型。结果表明,亚洲玉米螟成虫越冬代始见期在5月底,第1代终见期在9月中旬。公主岭、齐齐哈尔、沈阳等地越冬代和第1代亚洲玉米螟幼虫主要以C4植物为寄主,以C4植物为寄主的种群占所有种群的比例分别为72.19%~97.71%和95.18%~100%;2014年公主岭、齐齐哈尔、沈阳等地之间越冬代和第1代亚洲玉米螟幼虫以C3植物为寄主的种群比例无显著差异,2013年公主岭和2014年沈阳的越冬代和第1代幼虫期之间以C3植物为寄主的种群比例差异显著。研究表明,东北地区以C3植物为寄主的亚洲玉米螟种群较少。