番茄潜叶蛾成虫卵巢发育与卵子发生研究

明确雌成虫的卵巢发育及其卵子发生有利于害虫发生期和发生量的准确预测及其防治适期的确定。本研究在观察重大外来入侵害虫番茄潜叶蛾Tuta absoluta雌成虫生殖系统结构和卵巢发育级别的基础上,进一步比较了营养条件和是否交配处理,即未交配+清水、未交配+20%葡萄糖溶液、交配+清水、交配+20%葡萄糖溶液条件下番茄潜叶蛾的卵子发生动态。结果显示：雌成虫生殖系统主要包括卵巢、输卵管、附腺、交配囊、阴道支囊、受精囊及受精囊腺等组织;左右两侧卵巢的卵巢管数大多相等,各含4根卵巢管;卵巢发育进度可分为卵黄沉积前期（Ⅰ级）、卵黄沉积期（Ⅱ级）、成熟待产期（Ⅲ级）、产卵盛期（Ⅳ级）和产卵末期（Ⅴ级）5个级别。雌成虫只取食清水也可持续形成成熟卵子,未交配雌虫卵子数量于羽化72 h达到高峰,发育至96 h时显著减少,并观察到卵子重吸收现象。取食20%葡萄糖溶液可显著促进雌虫的卵子发生,其成熟卵子、总卵子数在羽化后24 h均显著多于取食清水;雌虫发生卵重吸收后,补充取食20%葡萄糖溶液,卵巢内各类卵子数显著增加。交配对雌成虫卵子发生有明显促进作用,取食20%葡萄糖溶液或清水的交配雌虫,羽化96 h后,成熟卵子数均显著多于未交配雌虫。研究结果可为该入侵害虫的田间生态调控提供依据。     

苹果蠹蛾瞬时感受器离子通道基因的克隆及温度胁迫表达分析

瞬时感受器离子通道(transient receptor potential,TRP)是影响昆虫温度感知系统的关键组成。为探讨苹果蠹蛾温度感知和温度适应的机理,本研究以苹果蠹蛾Cydia pomonella为研究对象,通过分子克隆获得TRPA家族中的CpPainless和CpWater_witch基因,进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR技术分析靶基因在高低温胁迫后的表达。结果表明,CpPainless基因编码938个氨基酸,N端有8个锚蛋白重复序列。CpWater_witch基因编码980个氨基酸,N端有10个锚蛋白重复序列,二者编码产物均有6个跨膜结构,具瞬时感受器离子通道家族成员结构典型特征。表达分析结果显示,和对照26℃相比,高低温胁迫1 h后,CpPainless在5龄幼虫雌虫体内的表达量显著下调,而5龄幼虫雄虫经低温胁迫1 h后CpPainless表达量显著上调,但高温胁迫1 h后表达差异不显著;CpWater_witch在雌雄虫体内均没有显著变化。研究结果为研究瞬时感受器离子通道在苹果蠹蛾温度感知中的作用奠定基础。     

基于改进MobileNet的轻量级外来入侵植物识别模型研究

外来入侵植物防治的首要任务是准确识别入侵植物种类, 然而外来入侵植物种类繁多, 存在类间同质和类内异质现象, 给技术人员甄别与防治外来入侵植物带来了挑战。为了准确、实时和高效地识别外来入侵植物, 本文提出基于改进MobileNet的轻量级外来入侵植物图像识别模型(MobileNet-LW)。以专业人员鉴定得到的113种 11 628幅外来入侵植物图像作为研究对象, 并按照6∶2∶2的比例划分训练集、验证集和测试集。通过Retinex、旋转和高斯噪声等方法对图像进行数据增强。为了减少类间同质现象对模型误检的影响, 在模型MobileNet基础上添加了SE通道注意力机制和深度连接注意力网络, 提高网络对关键特征的提取能力。为了降低模型计算消耗和内存消耗, 采用通道剪枝方法对网络瘦身;为了弥补剪枝后造成模型准确率降低, 采用教师网络-助教网络-学生网络的形式对剪枝后的网络进行知识蒸馏, 学生网络通过软知识的学习来提高识别外来入侵植物的准确率。通过消融试验测试模型的性能, 利用平均准确率、平均召回率和平均F1值3个评价指标, 对现阶段经典模型与改进后模型MobileNet-LW所获得的识别结果进行评价。消融试验结果显示, 在相同数据集条件下, 所有改进点对模型的性能都有所提升, 且改进后算法在外来入侵植物图像识别中准确率提高了5.4百分点, 模型参数量减少了约53%;模型对比试验表明, EfficentNet、DBTNet、ResNet-101、ConvNext和MobileNet-LW 5个模型平均准确率分别为72.3%、74.9%、76.1%、79.7%和86.1%, 表明改进后的网络提高了外来入侵植物的识别准确率。基于改进MobileNet的轻量级外来入侵植物识别模型对113种外来入侵植物识别具有较高的准确率, 且模型具有轻量化特点。     

外来入侵杂草紫茎泽兰的分布与区域减灾策略

外来生物入侵对经济、生态和社会安全均具有重要影响,目前已成为全球生物多样性最为严重的威胁之一。原产于中美洲墨西哥的紫茎泽兰是一种入侵性很强的世界性恶性杂草。综述了紫茎泽兰在我国的发生分布情况,结合项目组多年的系统调查与研究进展,提出了包括人工防治、化学防治、生物防治及替代控制等措施在内的区域减灾策略。     

诱捕器颜色和悬挂高度对番茄潜叶蛾诱捕效果的影响

【背景】番茄潜叶蛾（Tuta absoluta）原产于南美洲西部的秘鲁,是近两年传入我国的一种重要农业害虫,对我国农业安全生产构成了潜在巨大威胁。【目的】探究诱捕器颜色和悬挂高度对番茄潜叶蛾诱捕效果的影响,为有效控制番茄潜叶蛾的发生与危害提供依据。【方法】以专一性引诱剂为试验材料,采用行为生态学技术方法,在有机蔬菜生产温棚开展性信息素诱捕器（平面式）颜色和诱捕器悬挂高度对番茄潜叶蛾诱捕效果的对比研究。【结果】白色（对照）、黄色（（575±10）nm）、绿色（（520±10）nm）和蓝色（（465±10）nm）4种颜色性信息素诱捕器均可诱捕到一定数量的番茄潜叶蛾,4种颜色诱捕器61 d平均诱蛾量从高至低依次为蓝色2 548.3头、黄色2 065.8头、绿色1 998.3头、白色1 072.7头/诱捕器。不同颜色诱捕器逐日诱蛾量占比中,蓝色和黄色诱捕器显著高于绿色和白色,依次为蓝色和黄色>绿色>白色,差异明显;逐日诱蛾量中,蓝色诱捕器最高,依次为蓝色>黄色和绿色>白色诱捕器,差异显著;诱蛾效果综合分析结果显示,蓝色>绿色和黄色>白色诱捕器。5种悬挂高度性信息素诱捕器37 d平均诱蛾量依次为0 cm（直接放于地面上）332.2头、0—20 cm为94.2头、60—80 cm为12.4头、120—140 cm为9.2头、180—200 cm为7.4头/诱捕器;不同悬挂高度诱捕器诱蛾量占比中,0 cm显著高于其他4种悬挂高度,依次为0 cm>0—20 cm>60—80、120—140和180—200 cm,差异明显;逐日诱蛾量中,0 cm最高,依次为0 cm>0—20 cm>60—80、120—140和180—200 cm,差异明显;诱蛾效果综合分析结果显示,0 cm>0—20 cm>60—80 cm>120—140和180—200 cm。【结论】在设施蔬菜生产中将蓝色性信息素诱捕器（平面式）直接放于地面对番茄潜叶蛾的诱捕效果最好。     

土壤微生物对紫茎泽兰生长与竞争的反馈: 不同灭菌方法的比较

土壤微生物去除是验证土壤微生物反馈调节入侵植物竞争排斥本地植物群落的重要手段。为了确定土壤微生物反馈效应的最佳土壤微生物去除方法,以及土壤微生物对紫茎泽兰与本地植物竞争中的反馈作用,本试验比较了添加蛭石和未添加蛭石下,3种常见土壤微生物灭菌方式(干热灭菌、湿热灭菌、辐照灭菌)处理的紫茎泽兰单优群落根际土壤对紫茎泽兰与本地植物香茶菜生长的影响。结果表明:与未灭菌处理土壤相比,3种灭菌处理土壤均显著抑制了紫茎泽兰和香茶菜的生长;添加蛭石灭菌的土壤相对于未添加蛭石的灭菌土壤显著促进了2种植物的生长;灭菌土壤添加蛭石的情况下辐照灭菌土壤的两种植物的生物量显著地高于干热灭菌和湿热灭菌土壤两种植物的生物量,其中辐照灭菌下紫茎泽兰的生物量分别比干热灭菌和湿热灭菌条件下增加30.8%和66.5%,香茶菜生物量分别显著增加109.5%和63.4%。辐照灭菌土壤添加蛭石的处理方式最接近真实地反映土壤微生物对植物生长的反馈效应。进一步进行辐照灭菌土壤添加蛭石处理与未灭菌土壤添加蛭石处理的紫茎泽兰与香茶菜混种的盆栽试验,结果显示,土壤微生物显著增强了紫茎泽兰对香茶菜的竞争优势,相对竞争优势度增加16.0%,说明土壤微生物在紫茎泽兰竞争排斥本地植物的入侵过程中具有正反馈偏利调节作用     

警惕新德里番茄曲叶病毒在我国的传播和危害

新德里番茄曲叶病毒(tomato leaf curl New Delhi virus, ToLCNDV)是双生病毒科菜豆金色花叶病毒属病毒,由烟粉虱Bemisia tabaci以循环持久性方式传播,能对茄科和葫芦科等多种作物造成毁灭性的危害。近年来,ToLCNDV不断扩散蔓延至新的国家和地区。我国于2021年在浙江的温室番茄上发现了ToLCNDV的危害。本文综述了ToLCNDV的发生分布、基因组结构与进化、传播方式和寄主范围,提出了防范ToLCNDV在我国进一步传播和危害的防控建议。     

螺旋粉虱SCAR标记的建立与应用

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell是一种严重威胁果树、蔬菜和园林植物生产的入侵性害虫。由于该粉虱的卵和初孵若虫体型微小,与其它粉虱类害虫形态相似,且易于携带传播,难以快速准确鉴别,本研究采用特征序列扩增区域(SCAR)标记法,通过对目的片段的克隆与测序,设计螺旋粉虱特征片段扩增引物,并对该引物的种特异性和灵敏性进行检验。结果显示,利用SCAR标记法获得了螺旋粉虱特异性片段(632bp,GenBank登录号为HM240855),根据此片段的碱基序列设计1对螺旋粉虱特异性引物,其扩增片段大小为307bp;该对引物只对螺旋粉虱具有扩增能力,对近缘种、属粉虱不具有扩增效果。该引物不仅对成虫具有良好的扩增效能,对单粒卵、1~3龄若虫和拟蛹等亦具有同样的扩增能力,其最低检出阈值为1/6400头成虫。从而表明,该SCAR标记技术完全可用于螺旋粉虱的鉴定识别及其检测和监测。     

连代饲养、雌蜂日龄和交配方式对棉铃虫齿唇姬蜂后代性比的影响

室内研究了棉铃虫齿唇姬蜂连代饲养、雌蜂日龄及交配方式对其后代性比的影响。结果表明：(1)室内连代饲养中,一、二代雌雄性比分别为1：0．85和1：0．71;三代以后雄性个体所占的比例增加,至第五代时雌雄性比为1：1．46。(2)不同日龄的雌蜂繁育的后代其性比有显著差异,随着日龄的增加,雄性后代的比例加大。其中2日龄的后代雌蜂比率为87．8％,而6日龄的后代雌蜂比率为48．5％。(3)同一世代中,不同父母的雌雄个体交配以后,所繁育后代的雌蜂比例为95．3％;孤雌生殖后代的雄性与同一世代的雌性交配,所繁育后代的性比接近1：1;而未能交配的雌蜂其后代均为雄性。     

棉铃虫齿唇姬蜂的饲养及生物学特性

对棉铃虫齿唇姬蜂室内饲养及相关生物学特性的研究结果表明：可用斜纹夜蛾幼虫作为该蜂室内人工繁殖的最适宜寄主。当该蜂寄生不同日龄的斜纹夜蛾幼虫时,其发育历期无显著差异;寄生率随寄主日龄的增加而降低;茧重随日龄的增加而增重;成虫羽化率无明显差异;获茧率以4日龄寄主最高,为55．3％;以3～5日龄寄主幼虫繁育的成蜂寿命最长。齿唇姬蜂在26℃下的平均产卵量为92．7粒,成蜂绝大部分在光照期羽化。在4～26℃范围内,温度愈低,成蜂寿命愈长。