有害生物风险分析定量评估模型及其比较

全球化的进程使有害生物入侵问题日益严重,植物检疫工作备受重视。有害生物风险分析(pest risk analysis,PRA)是植物检疫的支撑技术之一,风险评估是其核心内容,定量评估模型的研究与应用成为近30年来该领域的热点。本文在收集、整理国内外PRA文献和相关信息的基础上,针对有害生物入侵风险半定量评估模型、定量评估模型及软件的发展进行了系统性的回顾和分析。同时,我们比较了主要模型和软件的特点、优势和局限性,归纳总结出了适用于不同起点的有害生物定量风险评估集成技术体系,并展望了我国有害生物风险分析技术的未来发展。本综述能够为我国生物入侵防控管理机构、推广部门、高等院校及科研单位提供重要的工作参考,对植物检疫工作具有理论和实践意义。     

草地贪夜蛾对我国玉米产业的潜在经济损失评估

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda,又称秋黏虫,起源于美洲。自2019年1月入侵我国云南以来,目前已扩散至我国25个省、市(区)。目前在我国发现的草地贪夜蛾主要为害玉米,本研究在收集了草地贪夜蛾的为害及防治情况,玉米的产量、面积、价格等相关数据的基础上,利用随机模型@RISK分别预测了其在防治与不防治场景下对我国玉米产业的潜在经济损失。结果表明,在不防治场景下,草地贪夜蛾对我国玉米的潜在经济损失总量的90%置信区间为375.68亿～3 283.45亿元,投入防治后可挽回的潜在经济损失90%置信区间为254.78亿～2 918.93亿元。因此,为保护我国玉米种植业的安全生产,应加强田间防治来降低其对我国玉米产业造成的潜在经济损失。     

基于@RISK软件评估玉米褪绿斑驳病毒对我国玉米产业造成的潜在经济损失

为明确玉米褪绿斑驳病毒 （maize chlorotic mottle virus, MCMV）对我国玉米生产的经济损失,通过收集、整理玉米产量、种植面积、市场价格以及MCMV潜在地理分布、危害和防控等相关数据,基于随机模型利用@RISK软件分别预测MCMV在不防控和防控场景下对我国玉米产业造成的潜在经济损失。结果表明,在不防控场景下, MCMV对我国玉米产业造成的潜在经济损失总量的90%置信区间为329.44亿~508.96亿元;而在防控场景下, MCMV对我国玉米产业造成的潜在经济损失总量的90%置信区间为51.62亿~76.23亿元,可挽回潜在经济损失的90%置信区间为278.38亿~437.93亿元。说明MCMV严重威胁我国玉米生产,建议有关部门加强检疫阻截防控工作,保障我国玉米产业安全。     

基于CLIMEX模型的玉蜀黍霜指霉菌入侵风险分析

为明确我国禁止进境的植物检疫性有害生物——玉蜀黍霜指霉菌Peronosclerospora maydis在中国的适生性以及入侵风险,采用CLIMEX 2.0软件分析其适生性,用ArcGIS 10.2软件确定其适生范围和适生程度,并采用多指标综合评判法量化分析其入侵我国的风险等级。结果表明,玉蜀黍霜指霉菌在我国的适生范围主要分布在长江以南的西南山地丘陵玉米种植区和南方丘陵玉米种植区,高适生区主要分布在云南、贵州、四川、重庆、广东、广西、湖南、江西、福建、海南和台湾等省 （区、市）。玉蜀黍霜指霉菌作为专性寄生菌,可在玉米整个生长季侵染危害,经多指标综合评判法分析并计算得到其风险综合评价值R为2.12,表明该病菌入侵我国的风险等级属高度危险,一旦入侵,势必对粮食安全、农业安全和生态安全带来巨大威胁,建议加强检疫监测,严防该病菌入侵。     

2003—2017年中国自欧洲输华粮谷的有害生物截获数据分析

为进一步开展欧洲输华粮谷中有害生物风险分析,该文整理和统计2003—2017年我国自欧洲输华粮谷中截获的有害生物数据,并采用SPSS 20软件分别对所截获的主要杂草和昆虫进行了聚类分析、相关分析和主成分分析,确定其截获次数的主控因子。结果显示,我国自欧洲输华粮谷中截获的主要有害生物为杂草,截获记录数为7 905次,占总截获记录的79.99%;我国自欧洲输华大麦中截获的有害生物次数均最多,截获次数为57 843次,占总截获次数的51.39%;我国自乌克兰输华粮谷中截获的杂草和昆虫次数最多,分别为39 026次和678次;我国自欧洲输华粮谷中截获的杂草和昆虫分别为479种和61种;自乌克兰和大麦中截获的杂草和昆虫的Shannon-Weiner指数均相对较高;我国自欧洲输华大麦和玉米中截获的杂草和昆虫分别单独聚为一类,我国自乌克兰和法国输华粮谷中截获的杂草和昆虫分别单独聚为一类;欧洲输华粮谷贸易额是有害生物杂草和昆虫截获次数的主控因子。建议我国进一步做好有害生物截获数据收集工作,加强欧洲输华粮谷中有害生物风险分析,根据风险对不同国家和粮谷采取相应的检疫措施。     

考虑灌溉及气候变化条件下葡萄花翅小卷蛾在中国的潜在地理分布

葡萄花翅小卷蛾Lobesia botrana(DenisSchiffermüller,1775)是我国重要的检疫性害虫,目前尚未传入我国,为了解该害虫在中国的潜在地理分布,根据该物种在全球已知的最新分布情况,利用CLIMEX 4.0.2在考虑灌溉条件的情景下,预测其在不同气候条件下的潜在地理分布。结果显示,葡萄花翅小卷蛾在我国的潜在地理分布范围较广,我国的主要葡萄产区均为葡萄花翅小卷蛾的适生区,且随着气候变化,至2030年,葡萄花翅小卷蛾在我国黑龙江、青海、四川省的部分适生区有所增加,适生程度也有所提高。因此应加强对葡萄花翅小卷蛾的检疫力度,防止其传入我国,保护我国葡萄种植业的生产安全。     

实蝇科昆虫对寄主植物的选择和响应研究进展

实蝇科昆虫种类繁多, 全球广泛分布, 其中诸多种类可直接为害果蔬, 造成巨大经济损失, 是国际检疫性或入侵性害虫。实蝇主要通过成虫产卵和幼虫取食来为害寄主植物, 实蝇与寄主植物之间的相互作用包括实蝇对寄主的选择以及实蝇对寄主的响应。本文综述了实蝇科昆虫对寄主植物的选择, 包括对不同寄主植物种类、寄主植物不同部位和寄主植物不同品种的选择; 以及对寄主植物的响应包括对寄主植物的生长发育响应, 对寄主植物的行为响应。同时总结了实蝇的化学感受器官、化学感受基因及抗性相关基因在实蝇对寄主植物选择和响应中的作用, 以期为深入了解实蝇科昆虫对寄主植物的选择和响应机制以及研发实蝇类害虫防治技术提供参考。     

基于DNA条形码技术的湖南省柑橘主产区实蝇幼虫分子鉴定

为明确湖南省柑橘主产区的实蝇入侵为害现状,从该省7个市(自治州)22个地点收集柑橘蛆果中的幼虫,利用DNA条形码技术对其进行分子鉴定,并以DNA条形码序列作为分子标记探究橘大实蝇Bactrocera minax的20个中国地理种群(湖南省6个组群共16个种群、其它3省市4个种群)以及1个印度地理种群间的亲缘地理关系,分析橘大实蝇在我国的遗传进化关系。结果表明,仅采集自邵阳市城步苗族自治县柑橘蛆果中的5头幼虫被鉴定为蜜柑大实蝇B. tsuneonis,其余21个地点采集的595头幼虫均被鉴定为橘大实蝇。21个橘大实蝇地理种群的平均单倍型多样性为0.75,核苷酸多样性为0.0032,核苷酸差异数为2.13,中国所有地理种群均具有较高的遗传多样性;单倍型网络进化图显示湖南、重庆、贵州种群共享的单倍型H3为原始单倍型,表明其为比较原始的种群;AMOVA分析结果显示种群内个体间遗传变异占总体变异的59.04%,是遗传变异的主要来源;遗传分化结果表明湖南省6个组群间均出现了中度至高度的遗传分化,FST在0.0521～0.7795之间。表明DNA条形码技术可用于蜜柑大实蝇和橘大实蝇幼虫的分子鉴定及其种群遗传进化分析。     

潜蝇亚科六种昆虫在中国的适生区预测

蛇潜蝇属Ophiomyia Braschnikov、黑潜蝇属Melanagromyza Hendel、潜蝇属Agromyza Fallen是在世界范围内对蔬菜、花卉、林木等构成威胁或潜在威胁的重要有害属。本文用DIVA-GIS的BIOCLIM模型预测了3属6种潜蝇在我国的适生区,研究结果表明,日本稻潜蝇Agromyza oryzae(Munakata)有潜在的入侵可能性;仅在我国局部地区分布的木豆黑潜蝇Melanagromyza obtusa(Malloch)、豆根皮蛇潜蝇Ophiomyia centrosematis(Meijere)、菜豆蛇潜蝇O.phaseoli(Tryon)、萱草蛇潜蝇O.kwansonis Sasakawa、马缨丹蛇潜蝇O.lantanae(Froggatt)有潜在的扩散蔓延趋势。     

基于MaxEnt模型分析气候变化下玉米褪绿斑驳病毒的潜在地理分布

为明确气候变化背景下玉米褪绿斑驳病毒 （maize chlorotic mottle virus, MCMV）的潜在分布范围,基于MCMV的全球分布数据,筛选影响其分布的关键环境变量,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测MCMV在历史（1970—2000年）和未来（2021—2040年）气候条件下的潜在地理分布范围。结果表明, MaxEnt模型的受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线下面积（area under curve, AUC）均值为0.941,预测结果的准确性较高。历史气候条件下, MCMV在全球具有广泛的适生范围,在亚洲、美洲、非洲、欧洲和大洋洲均存在适生区;在我国其适生区主要集中于中部和南部地区,总适生区面积占我国陆地总面积的41.62%。未来气候情景下, MCMV在全球的适生性有所降低,在我国的总适生区面积有所减少,但适生范围仍较为广泛;未来气候变化虽不利于MCMV在全球的进一步扩张,但可能更利于其在欧洲生存。MCMV在我国的潜在地理分布范围广,特别是西南地区,在历史和未来气候条件下均存在高适生区,因此建议进境口岸检疫部门应加强检疫检测,严防MCMV传入;内检部门应加强检疫监测和防控,严防其扩散。