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。     

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。     

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。     

两株虫生真菌对草地贪夜蛾的致病力及高毒力菌株与卵寄生蜂的相容性

为有效防控新入侵我国的重大农业害虫草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda,采用浸叶法测定球孢白僵菌 Beauveria bassiana菌株Bb1237、 Bb201017、 Bb20091317及金龟子绿僵菌 Metarhiziumanisopliae菌株Ma189和莱氏绿僵菌 M. rileyi菌株MrCDTLJ1对草地贪夜蛾3龄幼虫的致病力,筛选对草地贪夜蛾3龄幼虫有较强致病力的菌株,并测定该菌株对草地贪夜蛾3龄幼虫的致病力和对其天敌的致死率。结果显示,球孢白僵菌Bb20091317和莱氏绿僵菌MrCDTLJ1对草地贪夜蛾3龄幼虫的累计校正死亡率显著高于其他菌株,分别为95.59%和97.06%,致死中时LT₅₀分别为3.42 d和5.72 d, LC₅₀分别为7.05×10⁶个/mL和2.25×10⁵个/mL。2种菌在高浓度1×10⁸个/mL下对草地贪夜蛾天敌夜蛾黑卵蜂 Telenomus remus和玉米螟赤眼蜂 Trichogramma ostriniae成蜂的致死率也仅介于15%~20%之间。表明球孢白僵菌Bb20091317和莱氏绿僵菌MrCDTLJ1不仅对草地贪夜蛾有高致病力,同时与夜蛾黑卵蜂和玉米螟赤眼蜂有较好的相容性。     

入侵云南草地贪夜蛾种群对5种常用Bt蛋白的敏感性评价

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)是原分布于美洲大陆热带和亚热带地区的一种重要玉米害虫。在当地,种植抗虫转基因玉米是防控草地贪夜蛾危害的主要手段。该虫于2019年1月入侵我国云南省,为明确入侵我国云南的草地贪夜蛾种群对常用Bt蛋白的敏感性水平,本文通过饲料表面涂抹法测定了瑞丽草地贪夜蛾幼虫对Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1F、Cry2Ab以及Vip3A等5种Bt蛋白的敏感性。结果表明:几种常用Bt蛋白对瑞丽草地贪夜蛾致死作用顺序为Vip3A>Cry1Ab>Cry1F>Cry2Ab>Cry1Ac,对草地贪夜蛾抑制生长发育的顺序为Cry1Ab>Cry1F>Vip3A>Cry1Ac>Cry2Ab。此外,与美国相对敏感种群比较,云南瑞丽草地贪夜蛾种群对Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1F、Cry2Ab和Vip3A的敏感性指标在0.28～3.76之间,表明该入侵种群对此5种Bt蛋白均未产生抗性。此研究可为将来建立以转Bt基因玉米作为防控草地贪夜蛾的技术体系提供依据。     

崇阳县草地贪夜蛾的发生规律与防控技术初探

为了探索草地贪夜蛾在崇阳县的发生规律和防控技术,我们对草地贪夜蛾在崇阳的入侵与扩散、形态特征、发生特点、防控技术、防控农药筛选进行了深入详细的调查和初步研究,为今后草地贪夜蛾在崇阳的防控提供了技术基础。     

草地贪夜蛾对我国小麦产业造成的潜在经济损失评估

为明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda入侵是否会对我国小麦生产造成较大影响,通过从文献及国家统计局、中国粮油信息网收集草地贪夜蛾在我国的为害及防治相关数据与小麦的种植面积、产量及价格等相关数据的基础上,利用随机模型@RISK分别预测其在不防治场景与防治场景下对我国小麦产业造成的潜在经济损失。结果显示,如果在草地贪夜蛾入侵我国后不进行防治场景下,其对小麦生产造成的潜在经济损失总量的90%置信区间为1 023.44亿～5 299.79亿元,此情景下草地贪夜蛾对小麦的为害率是影响我国小麦产业潜在经济损失最大的变量;而在草地贪夜蛾入侵后投入防治场景下,其对小麦生产造成的潜在经济损失总量的90%置信区间为109.24亿～631.66亿元,单位面积防治成本是影响我国小麦产业潜在经济损失的关键输入变量;可挽回的经济损失总量的90%置信区间为779.07亿～4 903.97亿元,对其影响最大的变量是草地贪夜蛾对小麦的为害率。表明在草地贪夜蛾入侵我国的现实条件下,应积极增强对草地贪夜蛾的防控力度,以降低其对我国小麦产业造成的潜在经济损失。     

十堰市草地贪夜蛾发生特点和防治要点分析

草地贪夜蛾自2019年入侵十堰市以来,严重威胁粮食生产安全。本文通过总结本市近三年来草地贪夜蛾系统监测、统防统治、绿色防控等方面工作经验和成效,对草地贪夜蛾发生特点和防治方法进行分析总结,为后期有效控制草地贪夜蛾提供参考。     

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。     

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。     

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。     

草地贪夜蛾潜在RNAi靶标致死基因及纳米载体介导RNAi技术的应用和展望

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种世界性重大农业害虫,在全球多个国家普遍发生,其幼虫可为害玉米、水稻等多种农作物。该虫于2019年初入侵我国,对我国农业生产构成了严重的威胁,防控形势严峻。为寻求一种草地贪夜蛾的绿色防控方法,本文对草地贪夜蛾潜在RNA干扰(RNA interference,RNAi)靶标致死基因、RNAi传统双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)递送技术的瓶颈以及纳米载体介导的RNAi技术应用进行概括,并对纳米载体介导的RNAi技术应用前景进行展望。     

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。     

草地贪夜蛾侵害我国大豆的风险预警

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种在全世界范围内危害性极强的害虫。2019年初突然侵入我国云南省并迅猛扩散迁移至国内大部分地区,对玉米等作物生产造成重大影响。我国大豆与玉米生产区重合较多,草地贪夜蛾是否会对大豆产生重大危害是一个值得注意的问题。本文从草地贪夜蛾的食性特点和迁移速度以及新生境3个方面评估了此类昆虫可能对我国大豆造成的危害,并对我国大豆生产中草地贪夜蛾的短期和长期预防策略进行了展望,以期为大豆生产中潜在的风险提供预警。     

2019年四川省草地贪夜蛾迁入虫源地分布及迁飞路径

为明确2019年四川省草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的虫源地分布及迁入路径,利用HYSPLIT轨迹分析平台模拟草地贪夜蛾的迁入及迁出轨迹,并利用GrADS气象图形处理软件进一步分析其迁飞期间的天气背景。结果表明,草地贪夜蛾最早于2019年4月下旬迁入川西南及川南地区,其虫源主要来自云南省;5月上中旬进入大规模迁入和向北扩展期,四川盆地大部分地区见虫,最远可达川东北32.087° N;川西南及川南虫源来自我国云南省和缅甸,川东虫源来自我国贵州省,而川西、川中虫源多为川内虫源扩散而至;6月中旬本地的草地贪夜蛾进一步向北迁飞,到达四川盆地西北地区,甚至进入陕西省,除川西高原外,四川省各地均可见虫。草地贪夜蛾在四川省的整体迁飞路径表现为由南向北,再由东北向西北扩展。结合迁飞轨迹与水平风场分析发现,由孟加拉湾而来的西南暖湿气流可为草地贪夜蛾迁飞提供运载气流。     

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%。     

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。     

取食不同寄主的草地贪夜蛾肠道微生物多样性分析

为绿色防控草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda,基于16S rDNA和ITS高通量测序分析,对分别取食玉米、小麦以及田间常见杂草婆婆纳Veronica polita的草地贪夜蛾肠道细菌和真菌进行物种注释、多样性分析、物种组成分析及功能预测。结果显示,细菌注释共获得20门30纲72目106科164属214种,真菌注释共获得9门23纲46目90科154属237种。厚壁菌门、放线菌门和变形菌门为取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道优势细菌门,子囊菌门和担子菌门为取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道优势真菌门。肠球菌属Enterococcus为取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道细菌共同的优势属,相对丰度分别为70.86%、25.42%和72.02%;丝孢酵母属Tricho-sporon 和帚枝霉属 Sarocladium 为取食玉米的草地贪夜蛾肠道真菌的优势属,相对丰度分别为57.28%和17.38%,酵母菌目未分类属、小囊菌属Microascus和丝孢酵母属Trichosporon为取食小麦的草地贪夜蛾肠道真菌优势属,相对丰度分别为29.31%、27.01%和15.45%,双足囊菌科未分类属为取食婆婆纳的草地贪夜蛾肠道真菌优势属,相对丰度为61.79%。取食小麦的草地贪夜蛾肠道细菌群落的多样性最高,取食婆婆纳的草地贪夜蛾肠道真菌群落的多样性最高,取食婆婆纳的草地贪夜蛾肠道细菌和真菌群落的丰富度最高。取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道细菌群落功能主要与代谢通路相关,取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道真菌群落功能主要与基础代谢或生理功能相关。