近几年我国棉花主要病虫害发生及防控情况分析

为了更系统性了解我国棉花产区病虫害发生及防控情况,笔者汇总分析了2014～2018年《全国植保专业统计资料》,重点分析了我国棉区的棉花黄萎病、铃病、枯萎病、蚜虫、红蜘蛛、棉铃虫、盲蝽象等病虫害发生及防控情况。结果表明:我国棉花病虫危害是害虫较病害严重,2014～2018年虫害造成产量损失占比为71.01%～77.46%。主要虫害包括棉蚜、红蜘蛛、棉铃虫、盲蝽象、棉蓟马和烟粉虱,主要病害包括黄萎病、铃病、枯萎病和立枯病。棉花病害的损失挽回率比虫害低,尤其是铃病和黄萎病,5年平均损失挽回率只有57.15%和66.74%,而棉花主要虫害的损失挽回率均在77%以上。旨在为我国棉花病虫害防控提供科学依据,指导各级农业部门及时调整植保工作重点,减少病虫发生,促进农民增产增收的目的。     

棉花不同组织DNA的不同提取方法比较

[目的]研究棉花不同组织DNA提取的最佳方法。[方法]以棉花嫩叶、种子、黄化苗作为研究对象,比较CTAB法、SDS法、SDSCTAB法提取DNA的效果。[结果]若对DNA的量没有要求,棉花嫩叶、种子、黄化苗等组织均应选用SDS-CTAB法提取DNA。若对DNA的量有一定要求,如浓度需大于100 ng/μl,质量大于20 000 ng的情况下,针对不同试验材料推荐使用的提取方法是:棉花嫩叶用CTAB法,棉花种子SDS法,棉花黄化苗CTAB法。[结论]为快速高通量地检测转基因棉花基因漂移距离和频率提供参考。     

我国小麦产区间病害发生与损失差异比较研究

为系统全面地掌握我国各产区小麦病害的发生情况,本文重点分析了我国小麦五大产区(华东麦区、华中麦区、华北麦区、西北麦区和西南麦区)小麦锈病、赤霉病、白粉病、纹枯病、黑穗病、根腐病和全蚀病的发生及防控情况。结果表明：我国小麦病害发生危害具有区域性特点,华东和华中麦区小麦纹枯病和赤霉病发病面积较大,且造成产量损失占比远超其余三大产区;华北麦区以白粉病发生最重;西北和西南麦区锈病和白粉病发生最重。我国小麦病害防治效果显著,华东和华中麦区赤霉病、纹枯病的年均挽回损失率均在80%以上;华北麦区年均挽回损失率最高的病害是白粉病(84.43%);西北和西南麦区对锈病年均挽回损失率分别为78.20%和85.26%;黑穗病、根腐病和全蚀病挽回损失率较低。     

花生病虫害全覆盖式绿色防控工作的实践与思考

山东省邹城市农业局从2007年开始了农作物病虫害绿色防控技术的推广,10年间取得了良好成效。分析了自2001年以来该市花生病虫害防控工作的数据,介绍了花生病虫害绿色防控工作的发展与现状,总结了绿色防控工作的先进经验和模式,探讨了绿色防控技术在推广过程中遇到的问题和对策。     

异色瓢虫胁迫对棉铃虫生长发育及压力蛋白基因表达的影响

【目的】明确不同食源异色瓢虫(Harmonia axyridis)胁迫对棉铃虫(Helicoverpa armigera)生长发育和变态发育的影响,探讨棉铃虫是否能感知并分级捕食风险、能否在生长发育和变态发育上体现出权衡效应;明确长时和短时胁迫对棉铃虫压力蛋白基因表达的影响,探讨异色瓢虫胁迫能否引起棉铃虫分子水平上的生理反应。【方法】通过设置7种不同食源的异色瓢虫胁迫处理(饥饿处理、虾卵处理、棉铃虫幼虫处理、棉铃虫卵处理、蚜虫处理、蚜虫对照处理、对照处理),观察记录棉铃虫在胁迫下的生长发育(幼虫历期、蛹历期、雌雄蛾寿命、总寿命)和变态发育(蛹重、化蛹率、羽化失败率、卷翅率)指标;设置长时(1龄幼虫至3日龄成虫)和短时(15 min至6 h)异色瓢虫胁迫处理,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测棉铃虫压力蛋白基因(即热激蛋白基因)Hsp70和Hsp90及热激同源蛋白基因Hsc70在胁迫后的表达水平变化。【结果】在捕食性天敌异色瓢虫的胁迫下,棉铃虫幼虫历期、蛹期、雌雄蛾寿命、总寿命均显著性缩短,蛹重和化蛹率显著性下降,成虫卷翅率显著性升高,而羽化失败率无显著性变化。在不同食源的天敌胁迫下,棉铃虫幼虫历期在异色瓢虫取食蚜虫时最短,蛹历期在瓢虫取食棉铃虫卵时最短,总寿命在瓢虫取食虾卵时最短,而雌雄蛾寿命在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异;棉铃虫成虫卷翅率在瓢虫取食棉铃虫卵时最高,而蛹重、化蛹率、羽化失败率在不同食源天敌胁迫下未表现出显著性差异。压力蛋白基因Hsp70和Hsp90在短时胁迫下(Hsp70:30min至3 h;Hsp90:15 min、1.5 h、2 h、6 h)表达水平显著性上调,热激同源蛋白基因Hsc70在长时胁迫下(5龄幼虫、预蛹、雄蛹、雌蛾阶段)表达水平显著性上调。【结论】在面对捕食性天敌异色瓢虫长时胁迫作用下,棉铃虫各生长发育阶段均出现缩短的现象,即棉铃虫为躲避被捕食风险表现出了发育加速的现象,而快速的生长发育在一定程度上干扰了变态发育,导致蛹重和化蛹率下降,成虫卷翅率提高,符合权衡效应。棉铃虫对不同食源的天敌胁迫具有不同程度的敏感性,即棉铃虫对潜在的捕食风险可能存在一定的分级能力,但这种分级能力没有得到规律性体现。异色瓢虫胁迫能够引起棉铃虫分子层面的生理反应,导致压力蛋白基因的表达上调,其中压力蛋白基因Hsp70和Hsp90受到短时胁迫的反应较为明显,而热激同源蛋白基因Hsc70受到慢性胁迫刺激的反应更为显著。     

棉铃虫复眼中Clock生物钟基因的昼夜表达模式

【目的】克隆并分析棉铃虫(Helicoverpa armigera)复眼Clock(Clk)生物钟基因的c DNA序列,探讨棉铃虫复眼中Clk生物钟基因的昼夜表达模式及其表达水平的影响因子,以确认其在复眼中是否起着调节生物节律的功能,为理解复眼中生物钟基因网络提供理论参考。【方法】以2日龄棉铃虫复眼为试验材料,采用RT-PCR和RACE末端扩增技术克隆棉铃虫Clk生物钟基因。利用生物信息学软件对得到的棉铃虫CLK氨基酸序列进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,检测棉铃虫成虫不同器官(头、胸、腹、足、翅、脑、触角、复眼)中Clk生物钟基因的表达水平;通过设置不同的光周期环境,检测复眼中Clk生物钟基因的昼夜表达模式;通过在暗期设置6 h不同波段光(UV、蓝光和绿光)照射,检测复眼中Clk生物钟基因的表达水平;通过设置棉铃虫雌雄蛾交配处理,检测交配结束0 h和3 h复眼中Clk生物钟基因的表达水平;通过饥饿处理棉铃虫雌雄蛾,检测复眼中Clk生物钟基因的表达水平。【结果】克隆得到棉铃虫Clk生物钟基因的c DNA序列,命名为He CLK(Gen Bank登录号为KM233158),开放读码框1 860 bp,编码619个氨基酸组成的多肽,理论推测分子量(Mw)为69.32 k D,等电点(p I)为5.71。推导得到的氨基酸序列具有3个跨膜拓扑结构,包含多个昆虫CLK蛋白的保守区域(PAS和HLH),其与甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)和黑脉金斑蝶(Danaus plexippus)的同源性较高,分别为97%和74%。与点蜂缘蝽(Riptortus pedestris)和马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)的同源性较低,分别为53%和52%。q RT-PCR结果表明在检测的成虫器官中,He CLK在复眼中表达水平最低,触角中表达水平最高。在14L﹕10D光周期下,复眼中He CLK的表达量在白天增高,夜晚下降。生物钟基因的昼夜表达模式在1 d黑暗下可以持续,而在持续黑暗下固有表达节律消失。复眼中He CLK的表达水平在6 h光照后上调,但不同波段光照射无显著性差异。复眼中He CLK的表达水平在交配后有下调趋势,在雄蛾交配后表达水平显著性下降。复眼中He CLK的表达水平在饥饿处理后无显著性变化。【结论】成功从夜蛾棉铃虫的复眼中克隆得到Clk生物钟基因,由Clk生物钟基因推导得到的氨基酸序列具有典型的CLK蛋白特征,且与昆虫CLK蛋白同源性较高。在检测的棉铃虫成虫器官中,He CLK在复眼中的表达水平最低。He CLK在外周组织复眼中的表达水平受蛾类自身节律、光照和蛾类生理状态的影响,证实棉铃虫复眼中He CLK在调节生物节律方面具有重要作用,但生物钟基因网络在复眼与中枢神经中是否类似有待进一步深入研究。     

交配和黑光灯处理对棉铃虫Helicoverpa armigera生物钟基因cryptochromes mRNA表达的影响

[目的]明确交配和黑光灯处理对棉铃虫生物钟基因cryptochromes mRNA表达的影响。[方法]应用实时定量PCR（SYBR Green）技术检测不同条件下棉铃虫cryptochromes（cry1和cry2）基因的表达。提取棉铃虫头部总RNA,经DNase I消化后进行反转录合成cDNA,并采用特异性引物分别对cry1、cry2和EF-1α基因进行实时定量PCR扩增。[结果]黑光灯处理棉铃虫2h,其cry1mRNA的表达量明显降低;cry2mRNA的表达量小于对照,但两者之间差异性并不显著。交配对棉铃虫cry1和cry2mRNA表达均存在显著影响,并且雌、雄两性cry1和cry2mRNA表达量在交配后随时间延长呈下降趋势。[结论]该结果对进一步研究cry基因的功能以及棉铃虫防治具有重要意义。     

我国水稻五大产区虫害发生及防控情况差异的比较分析

为掌握我国水稻各产区害虫的发生形势和防控现状,为分区域治理提供科学依据,本文分析了11年来水稻五大产区(华中稻区、西南稻区、华南稻区、东北稻区和华北稻区)的二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱的发生及防控情况,并进行了差异比较分析。结果显示：二化螟、稻纵卷叶螟、褐飞虱和白背飞虱是我国水稻的主要害虫。五大产区的害虫发生情况不同,二化螟在东北稻区、西南稻区和华北稻区整体发生较重;“两迁”害虫(稻纵卷叶螟和稻飞虱)在华中稻区、华南稻区和西南稻区发生较重。水稻病虫害防控主要通过化学防治,应进一步提升物理防治和生物防治比重,推进水稻绿色防控技术的普及应用。     

鲁西南地区灯诱昆虫种类调查及优势种群动态分析

为了进一步明确鲁西南地区的农业昆虫发生种类及优势种群发生动态,2019年5—9月,笔者在山东省邹城市面坊片区和沈庄片区设置自动虫情测报灯,系统诱集昆虫并鉴定,并对该区域优势种群的发生动态进行分析。诱集结果表明：2019年鲁西南地区灯诱昆虫种类包含6目19科56种,共计53744头昆虫。发生期历时近180天,其中6月中旬—8月下旬为鲁西南地区昆虫的发生盛期,笔者并对危害当地的重要害虫优势种群进行消长动态分析。昆虫优势种群的种类调查和动态分析将有利于及时掌握当地的害虫发生情况,为今后的农业生产提供技术指导。     

鲁西南地区黑光灯下金龟甲种类组成及优势种群发生动态

2017年5—9月,在山东省邹城市良种繁育场病虫观测圃内及香城镇黄山村南设置黑光灯,系统诱集金龟甲带回实验室进行种类鉴定,并分析其种群的发生动态。结果表明,邹城市黑光灯诱集金龟甲涵盖5科14种,从5月上旬至9月中旬均可发生,以6月中旬至7月下旬为发生盛期。优势种类为铜绿丽金龟、暗黑鳃金龟、东方绢金龟、小黄鳃金龟、阔胫玛绢金龟和华北大黑鳃金龟,发生盛期分别为6月中旬至7月下旬、7月上旬至7月下旬、7月上旬至7月中旬、6月中旬至7月上旬、6月上旬至6月中旬和6月上旬。