RNAi在农业病虫害防控中的应用研究进展

RNAi (RNA干扰) 是指由诱导分子siRNA (小干扰 RNA)、miRNA (微小RNA)或piRNA (P 转座子诱导互作 RNA) 特异性降解或者抑制同源mRNA,引起靶标基因沉默的现象。RNAi技术具有操作简便、特异性和选择性强等显著特点,是目前农业生命科学领域最有可能应用于病虫害防控的新技术之一。本文通过综述近年来RNAi在农业病虫害防控领域应用的最新研究成果,并对RNAi技术在新靶标基因筛选、高效dsRNA载体开发、与传统农药相结合以及拓宽应用范围等诸多方面的发展前景进行了展望,同时还针对RNAi干扰效率、稳定性、成本控制、抗性发展及抗性治理等方面所面临的挑战进行了深入探讨,提出了合理建议。基于RNAi技术的病虫害防控策略将继续焕发新的活力,为综合防控提供新理念。     

草地贪夜蛾及其功能基因组学的研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种原产于美洲热带和亚热带地区的重要入侵害虫,已经入侵了全球100多个国家,2019年1月在我国云南省被发现后迅速蔓延至其他地区,并对农业生产造成了重大危害。本文对草地贪夜蛾的形态与生物学特性、害虫防控方法、功能基因组学研究、特别是害虫的化学感受相关基因家族进行了综述,为开发并优化草地贪夜蛾的预警和绿色防控技术提供参考。     

草地贪夜蛾综合防控技术研究进展

草地贪夜蛾是世界性的重大农业迁飞害虫,对我国玉米等多种主要粮食和经济作物安全构成严重威胁。本文综述了我国草地贪夜蛾综合防控技术相关研究进展情况,并对未来草地贪夜蛾综合防控技术体系的构建进行展望,以期为草地贪夜蛾科学治理提供理论支撑。     

草地贪夜蛾在亚洲、非洲发生和影响及其防控策略

根据3月19-23日联合国粮农组织(FAO)在泰国曼谷举办的亚洲区域草地贪夜蛾防控研讨会议获悉的信息,介绍了草地贪夜蛾在非洲和亚洲的发生情况、草地贪夜蛾对非洲及亚洲地区在农作物产量与经济损失、在亚洲的入侵与扩散趋势、对农业贸易的潜在影响、非洲地区对草地贪夜蛾的防控技术和经验,以及联合国粮农组织已开展的工作,对做好我国草地贪夜蛾监测和防控工作提出了建议。     

基于全线粒体基因组的草地贪夜蛾系统地位探究及其防控建议

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种重要的世界性害虫,2019年1月传入我国云南。草地贪夜蛾可以为害玉米、高粱、水稻等350余种植物,给我国农林生产带来巨大威胁。随着测序技术的飞速发展,全线粒体基因组越来越多地被应用到昆虫学研究领域。本研究以灯蛾科2种昆虫作为外群,基于全线粒体基因组数据,重建了夜蛾科22种昆虫的系统发育关系,对草地贪夜蛾的系统发育地位进行了探究。研究结果发现草地贪夜蛾与斜纹夜蛾和甜菜夜蛾的亲缘关系最近,与斜纹夜蛾构成姐妹群关系。研究结果为未来的草地贪夜蛾的防控研究提供了理论基础,同时为草地贪夜蛾的防控方法提出了一些建议。     

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?     

草地贪夜蛾绿色防控技术研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是一种重大的入侵性害虫,具有很强的迁飞扩散和暴发取食能力。自2019年1月入侵我国云南后,在不到一年的时间内,已经扩散到了黄河流域及其以南的大部分地区,严重威胁我国玉米产业的可持续发展。化学农药作为目前应急防控措施,对抑制害虫种群、减轻玉米受害具有重要作用,但长期大量使用,必然会导致草地贪夜蛾的抗药性逐渐增强,使防控难度增加。因此,必须要寻求新的可持续治理策略以减少或替代化学农药。本文从农业防治、生物防治、物理防治、科学用药等方面总结国内外草地贪夜蛾的绿色防控技术进展,以期为我国进一步做好草地贪夜蛾的绿色防控提供参考。     

草地贪夜蛾在甘蔗上的发生及防治措施

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是原产于美洲热带和亚热带地区的重大世界性农业害虫,而甘蔗是草地贪夜蛾的重要寄主植物之一。2019年草地贪夜蛾入侵我国,给我国甘蔗产业带来巨大威胁。本文阐述不同生态型草地贪夜蛾对寄主选择的偏好及其对甘蔗的适应性,概括国内外蔗区草地贪夜蛾发生现状、为害特点及防治措施,并对我国蔗区草地贪夜蛾预防和防控策略进行展望。     

贵州关岭草地贪夜蛾的发生规律及其综合防控

本文对贵州关岭草地贪夜蛾的发生及综合防控进行了概述。在描述了草地贪夜蛾的形态特征、为害症状的基础上,对草地贪夜蛾在关岭县的发生与危害情况进行了陈述,根据成虫监测和幼虫危害情况及为害特点,提出了运用农业措施、理化诱控、生物防治及科学用药等技术对草地贪夜蛾进行综合防控的措施。     

中国应对草地贪夜蛾入侵研究的主要进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)是严重威胁我国粮食生产的重大入侵性害虫。自2019年草地贪夜蛾入侵我国以来,我国植保工作者在其生物学和发生规律、迁飞与种群监测、生态调控和理化诱控、生物防治和化学防控技术等方面取得一系列重要进展：基本明确了草地贪夜蛾在我国的发生规律,建立了以监测预警、生物防治、理化诱控和应急化学防控为一体的草地贪夜蛾综合防控技术体系。本文综述了草地贪夜蛾在我国的总体研究概况及在灾变和治理研究中取得的主要进展,并展望了农民接受、社会认可、生态可持续的草地贪夜蛾安全治理工作,以期为提升我国草地贪夜蛾的安全治理能力提供有力的科技支撑。     

草地贪夜蛾入侵机制概述

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda自入侵我国后,对我国玉米等重要农作物造成了重大经济损害,对我国的粮食安全造成了严重威胁。本文从草地贪夜蛾的生物学特征、种群形成及扩张、适应性进化等方面探讨该物种的入侵机制,并对我国草地贪夜蛾的研究和防控工作提出展望,以期为草地贪夜蛾的综合防控提供一定的参考依据。     

玉米-大豆间作对草地贪夜蛾生长发育及繁殖的影响

为绿色防控草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda,通过生命表研究玉米和大豆对草地贪夜蛾生长发育和繁殖能力的影响,同时室内测定草地贪夜蛾幼虫和成虫对玉米及大豆的产卵选择性和取食趋向性,并通过室内和田间小区试验研究玉米-大豆间作对草地贪夜蛾种群发生的影响。结果显示,取食大豆后草地贪夜蛾可以完成生活史,但与取食玉米相比,取食大豆会导致草地贪夜蛾发育迟缓,存活率降低,成虫期缩短,繁殖力下降和产卵天数减少;取食玉米的草地贪夜蛾种群的内禀增长率、周限增长率和净增殖率均显著高于取食大豆的草地贪夜蛾种群,取食玉米的草地贪夜蛾种群的平均世代周期低于取食大豆的种群,但两者间差异不显著。与大豆相比,草地贪夜蛾幼虫和成虫均对玉米有明显的趋性。当玉米与大豆按照2∶2比例间作时,植株上的草地贪夜蛾着卵率为65.31%,显著低于玉米单作的着卵率。当大豆包围玉米和玉米与大豆按照2∶2比例间作时,玉米的被害率分别为86.67%和85.56%,均显著低于玉米单作的被害率。表明玉米与大豆按适度比例间作可以显著降低草地贪夜蛾的发生和为害。     

草地贪夜蛾对化学农药和Bt作物的抗性机制及其治理技术研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)是一种重要的经济作物害虫,在美洲玉米种植区均有发生。近几年该害虫迅速蔓延至非洲和东南亚等地区,并于2018年12月下旬在中国云南省被发现,对玉米生产造成严重威胁。化学农药和Bt作物是目前防治草地贪夜蛾的最主要手段,但大量研究表明,草地贪夜蛾已经形成了具有高抗药性和Bt抗性的种群。本文介绍了草地贪夜蛾抗药性和Bt抗性现状,从抗性相关因子的表达调控和靶标位点变异2个方面论述了草地贪夜蛾抗药性和Bt抗性机制,总结了目前草地贪夜蛾抗药性和Bt抗性的治理策略,并结合中国实际情况探讨了草地贪夜蛾综合防控的发展方向,以期为该害虫的防控提供参考。     

草地贪夜蛾对金银花的取食适应性

为明确新入侵农业害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对药用植物金银花Lonicera japonica的潜在为害风险,采用室内饲养观察法比较取食玉米Zea mays和金银花叶片后草地贪夜蛾的种群特征,并采用室内生测法测定取食2种植物幼虫体内消化酶和解毒酶的活性。结果显示,草地贪夜蛾在金银花上能完成完整的世代发育。取食金银花叶片的草地贪夜蛾幼虫发育历期为24.08 d,显著长于取食玉米的幼虫发育历期（18.47 d）;取食金银花叶片的幼虫存活率为63.67%,较取食玉米叶片幼虫的存活率78.00%明显降低;取食金银花叶片的草地贪夜蛾雌、雄蛹重分别为197.98 mg和198.78 mg,显著大于取食玉米叶片时;取食金银花和玉米叶片的草地贪夜蛾成虫的繁殖力与寿命均无显著差异。取食金银花叶片的草地贪夜蛾5龄幼虫中肠中的淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶、谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450酶的活性均较取食玉米叶片时显著降低,但羧酸酯酶活性较取食玉米叶片时显著升高。表明草地贪夜蛾在金银花上能较好地生长发育和繁殖,这对金银花的安全生产构成潜在威胁。     

草地贪夜蛾对农药主要抗性机制的概述

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种迁飞性害虫,源自美洲,已入侵非洲和亚洲部分国家并暴发成灾,2019年初入侵我国,严重威胁着我国玉米、小麦等粮食作物。目前草地贪夜蛾的防治主要依赖于化学农药和种植转基因作物。因长期使用农药,草地贪夜蛾已经对氨基甲酸酯类、有机磷酸酯类和拟除虫菊酯类等多种杀虫剂产生了不同程度的抗性。草地贪夜蛾对不同种类杀虫剂表现的抗性机制不同,主要有代谢抗性和靶标抗性2种。本文主要从代谢抗性和靶标抗性2个方面分别综述了草地贪夜蛾对不同种类杀虫剂的抗性机制,分析草地贪夜蛾对不同杀虫剂的抗性作用方式,并对草地贪夜蛾抗药性管理和监测进行展望。     

昆虫病原线虫生物防控草地贪夜蛾的室内及田间效果和影响因素

联合国粮食及农业组织2018年向全球发布草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是重要的预警害虫。据报道,2019年我国已有26个省（区、市）的作物受到草地贪夜蛾为害。目前已经发现草地贪夜蛾幼虫对某些化学农药产生抗性的现象,为缓解其抗药性产生,具有主动寻找寄主害虫的昆虫病原线虫为草地贪夜蛾的生物防治提供了应用潜能。该文从昆虫病原线虫高效侵染种（品系）及其浓度、共生菌、草地贪夜蛾幼虫易感龄期、田间致死力及影响防控效果的因素等方面进行综述,以期为田间有效利用昆虫病原线虫防治草地贪夜蛾提供参考。     

菊酯类药剂对草地贪夜蛾的毒力及对钠离子通道的诱导特性

为明确菊酯类药剂对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的防治效果,采用点滴法在室内测定高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯、联苯菊酯、溴氰菊酯和茚虫威原药对草地贪夜蛾3龄幼虫的毒力,利用实时荧光定量PCR技术测定3龄幼虫在这5种药剂诱导不同时间下其体内钠离子通道基因片段的表达量变化。结果显示,高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、联苯菊酯、茚虫威和高效氯氰菊酯这5种药剂处理草地贪夜蛾3龄幼虫24 h后的LD50值分别为74.911、83.280、152.662、179.372、567.250 mg/L;处理48 h后的LD50值分别为18.946、67.874、120.888、132.790、461.635 mg/L;同时发现草地贪夜蛾3龄幼虫钠离子通道基因的表达均呈现不被诱导或诱导下调现象,表明草地贪夜蛾幼虫可通过降低靶标基因的表达量进而减少药剂对其的毒性。表明供试4种拟除虫菊酯类药剂和1种氯虫苯甲酰胺类药剂可作为草地贪夜蛾田间应急防控药剂施用。     

草地贪夜蛾Bt抗性相关lncRNA的预测及分析

为明确长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）在草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对Bt产生抗性中的作用,采用生物信息学预测草地贪夜蛾的lncRNA基因,并对其进行特征分析、差异表达分析、靶标基因预测以及功能富集分析。结果显示,草地贪夜蛾46个RNA-Seq数据中共有2 033个lncRNA基因,对应2 034条lncRNA转录本;与蛋白质编码基因相比,草地贪夜蛾lncRNA的外显子数量更少,转录本长度更短。草地贪夜蛾Bt抗性品系和敏感品系之间共有266个差异表达的lncRNA,其中128个上调表达,138个下调表达;在lncRNA靶标中,顺式调控和反式调控的靶标基因分别为2 129个和1 955个;靶标基因分子功能主要集中于有毒物质结合、水解酶和丝氨酸类蛋白活性等。10个差异表达的lncRNA靶向碱性磷酸酶、氨肽酶N、ABC转运蛋白、丝裂原活化蛋白激酶以及钙黏蛋白等抗性相关基因,表明lncRNA可能参与了草地贪夜蛾对Bt抗性的形成。     

草地贪夜蛾对不同生育期玉米产量的影响及防治指标

为明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对我国玉米产量造成的损失,并制订相应的防治指标,在玉米不同生育期分别接入不同数量的草地贪夜蛾3龄幼虫,研究其为害玉米后对产量和其他相关指标造成的影响,建立不同生育期产量损失与不同为害率之间的回归方程。结果显示,大喇叭口期接虫对玉米成株期株高有显著影响,玉米各生长时期接入不同数量草地贪夜蛾后对产量损失均有显著影响。根据防治成本及玉米产量等指标计算出国内玉米的经济危害允许水平为5.56%。利用回归方程计算出玉米小喇叭口期、大喇叭口期以及吐丝期的防治指标分别是为害率达8.72%、7.99%和6.17%。