Cry类和Vip3Aa类Bt杀虫蛋白对亚洲玉米螟的毒力和增效作用

筛选对靶标害虫高效的Bt杀虫蛋白、评价蛋白组合对靶标害虫的杀虫作用,对于转基因抗虫新品种的研发具有重要的指导意义。本文采用人工饲料混合法评价了Cry1Ab、Cry1Fa、Cry1Ca、Cry1Ba、Cry2Aa、Vip3Aa11、Vip3Aa20、Vip3Aa19共8种Bt杀虫蛋白对亚洲玉米螟的毒力;同时评估了Cry1Ab/Vip3Aa19、Cry1Fa/Vip3Aa19混合蛋白对亚洲玉米螟的杀虫作用,筛选出毒力最佳的组合比例。结果表明：Cry1Ab、Cry1Fa、Cry2Aa对亚洲玉米螟的LC₅₀在0.24～0.72μg/g之间,其中Cry1Ab的毒力最强,显著高于Cry1Fa和Cry2Aa蛋白,Cry1Fa与Cry2Aa毒力无显著性差异。Cry1Ca、Cry1Ba、Vip3Aa11、Vip3Aa20、Vip3Aa19对亚洲玉米螟的LC₅₀均大于50μg/g。当Cry1Ab/Vip3Aa19、Cry1Fa/Vip3Aa19混合比例为1∶1时,增效作用最强,增效因子分别为3.18和1.58。本研究结果为多价转基因玉米的研发提供了重要依据。     

草地贪夜蛾对国产Bt玉米的抗性风险评估

为评估草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对国产Bt玉米的抗性风险,基于抗性风险分析模型对草地贪夜蛾在3种Bt玉米和2种庇护所条件下的抗性时间进行预测分析。结果显示,无论是采用种子混合庇护所还是结构化庇护所,草地贪夜蛾对Cry1Ab+Vip3Aa-玉米的抗性时间均远长于对Vip3Aa-玉米和Cry1Ab-玉米的抗性时间。在Bt与非Bt植株之间存在异花授粉和幼虫转移的条件下,采用种子混合庇护所的抗性时间较采用结构化庇护所的抗性时间大大缩短。以采用Cry1Ab+Vip3Aa-玉米和比例为0.20的庇护所为例,当异花授粉Bt显性度为0.5、幼虫转移概率为0.95时,采用结构化庇护所的抗性时间超过200代,而采用种子混合庇护所的抗性时间只有59代。结果表明,草地贪夜蛾对Cry1Ab-玉米的抗性风险远大于对Cry1Ab+Vip3Aa-玉米的抗性风险,而种子混合庇护所条件下的抗性风险远大于结构化庇护所条件下的抗性风险。     

安徽省不同地理种群草地贪夜蛾对Bt蛋白的敏感性

为明确安徽省不同生态区草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda田间种群对不同转Bt玉米的敏感性,于2020—2021年采用饲料药膜法比较不同地理种群对Bt蛋白Cry1Ab和Cry1F的敏感性。结果显示, 2020年, Cry1F蛋白对草地贪夜蛾各地理种群的活性普遍好于Cry1Ab蛋白, Cry1Ab蛋白对无为、埇桥、太和及长丰种群的LC₅₀分别为537.60、 484.84、 474.18和93.37 ng/cm²,而Cry1F蛋白对这4个种群的LC₅₀分别为274.74、 48.52、 44.44和10.64 ng/cm²,均低于Cry1Ab蛋白; Cry1F蛋白仅对宿松种群的LC₅₀ （61.81 ng/cm²）略高于Cry1Ab蛋白 （LC₅₀为54.97 ng/cm²）。2021年, Cry1Ab蛋白对无为、太和及长丰种群的LC₅₀分别为235.62、 107.76和26.33 ng/cm²,与2020年相比分别下降了56.17%、 77.27%和71.80%;而Cry1F蛋白对这3个种群的LC₅₀分别为236.84、 76.88和24.85 ng/cm²,与2020年相比, Cry1F蛋白对无为种群的LC₅₀下降了13.79%;而对太和及长丰种群的LC₅₀分别上升了73.00%和133.55%。表明Cry1Ab和Cry1F蛋白对草地贪夜蛾各地理种群均具有一定活性,可用于草地贪夜蛾的防治。     

玉米草地贪夜蛾的防治策略探讨

2019年6月草地贪夜蛾传入长江西陵峡畔乐天溪镇,在夏玉米受害后实行统一防治中,进行了定点防治试验观察,为今后乡镇如何大面积防控春玉米草地贪夜蛾提出有效建议。     

玉米内生真菌对草地贪夜蛾生长发育的影响

为探明玉米内生真菌对草地贪夜蛾生长发育的影响,寻求草地贪夜蛾绿色防控新方法,本文将玉米内生真菌白僵菌YC1和链格孢菌GX5处理的玉米种子种植于田间,常规管理,取其鲜玉米籽粒饲喂草地贪夜蛾初孵幼虫,测定了草地贪夜蛾幼虫发育历期、化蛹率、蛹期、蛹重、羽化率、成虫重等指标。结果表明,玉米内生真菌YC1处理组草地贪夜蛾幼虫发育历期较对照显著延长,比对照增加69.36%,蛹期和化蛹率略有降低,羽化率和对照组(65.08%)相比明显降低,仅有3.33%;GX5处理组草地贪夜蛾的幼虫发育历期较对照显著延长,化蛹率(16.67%)和羽化率(8.33%)也明显降低。蛹重、成虫重、翅展以及翅长在处理间及处理和对照间没有明显的差异。从试验结果来看,玉米内生真菌YC1和GX5均对草地贪夜蛾生长发育不利,可大大降低其繁殖率,在可持续控制草地贪夜蛾方面具有较大的应用潜力。     

草地贪夜蛾对小麦和玉米的产卵选择性及其种群生命表

为明确草地贪夜蛾对小麦的产卵选择性及其是否对小麦安全生产构成威胁,本研究以玉米和小麦作为测试寄主,比较分析了草地贪夜蛾对两种作物不同部位的产卵选择性,并利用两性生命表方法研究了取食小麦、玉米对其生命参数的影响。结果表明:草地贪夜蛾更喜欢在玉米上产卵,其在玉米、小麦叶片、玉米和小麦茎秆上的产卵量存在显著差异(df=102,F=15.593,P<0.05),以玉米叶片背面卵块数量(7.11±1.55)块/笼最高;草地贪夜蛾取食小麦可以完成生活史,但幼虫存活率、化蛹率、羽化率和世代存活率低于取食玉米。取食玉米的幼虫发育历期为(16.31±0.15)d,显著高于取食小麦的(14.66±0.12)d,蛹期、蛹重、产卵前期、成虫寿命和世代周期无显著差异。取食小麦羽化出的雌虫寿命、平均单雌产卵量显著高于取食玉米,分别为(16.39±0.40)d、(976.31±57.21)粒和(14.64±0.32)d、(831.57±30.55)粒。生命表参数显示取食玉米的净增殖率为363.14,显著高于小麦的258.63,但内禀增长率、周限增长率和平均世代周期无显著差异。研究结果为草地贪夜蛾在小麦上的预测预报和有效防控提供了基础数据。     

草地贪夜蛾对Bt玉米的抗性与治理对策思考

Bt玉米已在美洲广泛种植20多年,成功控制了欧洲玉米螟Ostrinia nubilalis、草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda等玉米重大害虫为害。然而,近年来相继报道在波多黎各、巴西、阿根廷因草地贪夜蛾产生抗性而导致一些Bt玉米抗虫性丧失。尤其是在热带和亚热带地区,多数Bt玉米品种商业化种植仅3年就丧失了对草地贪夜蛾的抗性。本文分析了草地贪夜蛾的生物学和生态学、对Bt杀虫蛋白抗性遗传特征和交互抗性特性、种群抗性基因频率等内因对抗性演化的影响,以及Bt玉米种植的生态环境、耕作栽培制度、Bt玉米种类、抗性治理策略实施情况等外部环境因素对抗性演化的影响。根据我国玉米种植的生态格局,提出了"整体布局,源头治理"的抗性治理对策。即在草地贪夜蛾周年繁殖区要谨慎种植Bt玉米,尤其是避免种植表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt玉米,以避免源头产生抗性而危及温带玉米主产区。遵循差异化(不同杀虫作用机理)选择Bt玉米品种原则,制定精准抗性监测计划,以高剂量-庇护所为抗性治理基本策略,在Bt玉米资源有限的情况下,落实好庇护所尤为重要。     

草地贪夜蛾对玉米和烟草的偏好性研究

自2019年初首先在云南省发现草地贪夜蛾入侵中国以来,该虫已对国家粮食安全构成严重威胁。草地贪夜蛾寄主范围广,主要喜食禾本科植物,同时也能为害多种双子叶植物。本研究以玉米和烟草为测试对象,比较研究了草地贪夜蛾在两种寄主上的产卵量及两种寄主植物对草地贪夜蛾生长发育的影响。结果表明,每个养虫笼中放入2对雌雄成虫,玉米植株上的卵块数量(17±2.65)块/笼显著多于烟草叶片上的卵块数量(3±1.73)块/笼,玉米上的幼虫数量(834.67±275.16)头/笼显著多于烟草上的幼虫数量(92±55.83)头/笼,表明草地贪夜蛾更喜欢选择玉米进行产卵和取食。烟草上草地贪夜蛾幼虫死亡率达92.53%±1.46%,但其能在烟草上产卵和存活。取食玉米籽粒的草地贪夜蛾幼虫发育历期、死亡率、体重、蛹重分别为(17.22±1.90)d、24.35%±8.13%、(0.261±0.112)g/头、(0.187±0.030)g/头,取食烟草叶片的草地贪夜蛾对应的参数分别为(26.80±1.89)d、85.49%±4.16%、(0.034±0.028)g/头、(0.131±0.028)g/头,表明取食烟草叶片的草地贪夜蛾幼虫发育历期显著延长,幼虫死亡率显著升高,幼虫体重和蛹重显著下降。与取食玉米籽粒的草地贪夜蛾相比,取食烟草叶片的个体适合度显著降低,但成虫配对后能够产卵并孵化出幼虫。与非嗜好寄主烟草相比,草地贪夜蛾取食嗜好寄主玉米表现出更高的适合度,其偏好选择玉米进行产卵和取食,但在烟草上也能完成生活史,种群密度大时存在为害烟草的潜在风险。     

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。     

转Cry1Ab-ma基因玉米CM8101对草地贪夜蛾1龄和2龄幼虫的抗性

为明确转Bt基因玉米对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的抗性,采用室内玉米离体组织生测法测定取食转Cry1Ab-ma基因抗虫玉米CM8101心叶、花丝和籽粒后草地贪夜蛾1龄和2龄幼虫存活数量、存活幼虫的体重、蛹重、化蛹和羽化等参数,分析转Cry1Ab-ma基因抗虫玉米CM8101三种组织对草地贪夜蛾1龄和2龄幼虫的抗性。结果显示,转Cry1Ab-ma基因玉米CM8101心叶可完全杀死草地贪夜蛾1龄幼虫,2龄幼虫有存活,存活率为10.0%,但不能化蛹与羽化;花丝可杀死大部分草地贪夜蛾1龄幼虫,存活率为3.3%,并阻断其生活史,但对2龄幼虫杀伤力弱,存活率为73.3%,存活幼虫化蛹率和羽化率分别为20.0%和13.3%;籽粒可完全杀死草地贪夜蛾1龄幼虫,2龄幼虫有存活,存活率为13.3%,有少量可化蛹,化蛹率为3.3%、有少量羽化,羽化率为3.3%。表明转Cry1Ab-ma基因玉米CM8101在短期内对草地贪夜蛾1龄和2龄幼虫有良好的控制作用。     

草地贪夜蛾的昆虫病原微生物资源及其应用现状

昆虫病原微生物是广泛存在于自然界并能调控昆虫种群数量动态的一类重要自然资源。我国独特的地理位置、丰富的植物资源、适宜的气候条件等因素促使草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)在我国将呈现周年常态化发生态势,因此草地贪夜蛾的防控工作将是一项长期的重大任务。本文整理了草地贪夜蛾的昆虫病原微生物资源,概述了昆虫病原微生物在草地贪夜蛾防控工作中的应用现状,就其现状指出了存在的问题并为未来的发展提出了相应的建议,旨在为更好地利用昆虫病原微生物防控草地贪夜蛾提供参考。     

15种杀虫剂对草地贪夜蛾卵的毒力测定

采用浸卵法测定了15种杀虫剂对草地贪夜蛾卵的毒力,并比较了不同杀虫剂的毒力水平。结果表明:100 mg/L处理后48 h,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)和灭多威对草地贪夜蛾卵孵化抑制率最高,达到100%,其LC 50分别为12.67 mg/L和16.95 mg/L;而200 mg/L的氯虫苯甲酰胺、多杀霉素、阿维菌素、高效氯氰菊酯、虱螨脲、辛硫磷和杀螟丹分别处理后72 h对草地贪夜蛾卵的孵化抑制率次之,在69.6%~87.65%之间,其LC 50分别为44.1、50.9、78.37、79.0、98.15、126.8 mg/L和137.7 mg/L。依据毒力测定的结果和高效低毒类杀虫剂优先选用的原则,推荐选择甲维盐、氯虫苯甲酰胺、多杀霉素、阿维菌素和高效氯氰菊酯作为防治草地贪夜蛾卵的主要药剂。     

迁飞性害虫草地贪夜蛾在我国的潜在地理分布

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda,又称秋黏虫,起源于美洲,两年内扩散至非洲撒哈拉以南地区,自2018年底入侵我国云南以来,5个月内已扩散至我国十余个省、市(自治区)。本研究基于MaxEnt分别利用草地贪夜蛾目前在全球的所有分布点以及全年分布点(去除季节性分布点)两套分布数据分别预测该虫在我国的潜在地理分布,以期为有关部门对草地贪夜蛾的监测防控提供理论依据。结果表明,我国海南、云南、广西、广东、福建、浙江、江西、湖南、贵州、四川、重庆、湖北、安徽、江苏等省需对草地贪夜蛾进行全年监测及防控,在春、夏、秋季,山东、河南、河北、北京、天津、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、内蒙古、新疆、辽宁等省、市(自治区)也需对该虫进行监测防控。关于该虫的潜在地理分布及潜在经济损失的相关研究仍需进一步开展。     

我国草地贪夜蛾应急化学防控风险评估及对策

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (J.E.Smith)是世界性重大农业迁飞害虫, 在我国已呈严重暴发态势, 对我国玉米等农作物生产安全构成严重威胁?农药防治是草地贪夜蛾应急防控中最有效的手段之一, 但是不合理的使用农药会对环境安全和施药人员带来潜在的风险?本文结合我国田间化学农药防治草地贪夜蛾的实践和效果, 评估了8种田间常用防治药剂的环境风险及其对施药人员的健康风险?推荐甲氨基阿维菌素苯甲酸盐?乙基多杀菌素?氯虫苯甲酰胺?虱螨脲作为草地贪夜蛾应急防控的首推农药, 甘蓝夜蛾核型多角体病毒作为首推生物药剂, 高效氯氟氰菊酯和乙酰甲胺磷须谨慎使用?本研究从农药应用风险角度提出了具体的草地贪夜蛾合理用药建议, 以期为草地贪夜蛾的有效安全防控提供科学依据?