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。     

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。     

“高剂量/庇护所”策略在Bt玉米靶标害虫抗性治理中的应用及成效

为解决玉米生产中面临的重大虫害、草害及粮食安全等问题,我国正在有序推进Bt玉米的商业化种植。然而,靶标害虫对Bt作物的抗性演化是影响其可持续应用的最大威胁。“高剂量/庇护所”策略已在全球被广泛应用以延缓害虫抗性演化。本文简要介绍了“高剂量/庇护所”策略的理论基础及庇护所实施的主要形式,概述了全球五大Bt玉米种植国美国、巴西、阿根廷、南非和加拿大“高剂量/庇护所”策略应用的法规制定、庇护所实施的具体要求和种植者的履行情况,总结了“高剂量/庇护所”策略在主要Bt玉米种植国实施的成功经验,分析了害虫抗性治理失败的教训。该研究可为我国转Bt基因抗虫玉米的产业化应用和害虫抗性管理提供重要技术支撑和理论指导。     

苏云金芽胞杆菌G033A大面积防治二代区亚洲玉米螟效果评价

亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)是黑龙江省玉米生产上发生最重、为害最大的常发性害虫,为明确苏云金芽胞杆菌G033A(Bt G033A)对2代区亚洲玉米螟的田间防效,分别于玉米心叶期和穗期,应用Bt G033A对1代和2代亚洲玉米螟进行了防治示范,测定田间平均防治效果、挽回产量损失率及产量...     

亚洲玉米螟Bt抗性种群的遗传多样性分析

近20年来,在北美、西欧、南美、菲律宾等20多个国家大面积商业化应用Bt玉米防治欧洲玉米螟Ostrinia nubilalis(Hübner)等鳞翅目害虫的实践证明,其不可避免地胁迫靶标害虫产生遗传分化,出现新的抗性种群。研究精准有效的抗性检测方法,将为抗性监测和抗性治理策略的有效性提供科学依据。本研究基于高通量测序获得的亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)转录组数据,应用MISA (MicroSAtellite)软件搜索SSR位点,从61 622条EST(Expressed Sequence Tag)序列中获得了3 467个SSR位点。通过设计、筛选,共获得3 316对特异性引物,从中挑选了150对引物进行PCR扩增,共有51对扩增出目的条带,对亚洲玉米螟敏感种群(ACB-BtS)及5个Bt毒素抗性种群(ACB-AbR、ACB-AcR、ACB-AhR、ACB-FR、ACB-IeR)进行多态性检测,最终得到20条高多态性引物。利用这20对微卫星引物共检测到126个等位基因,平均每个位点6.3个。不同Bt抗性种群间产生了一定程度的遗传分化,种群间的平均遗传分化系数(F_(st))为0.195 9,即说明种群间的遗传变异为19.6%。根据遗传距离建立了UPGMA系统发育树,显示6个种群的相似度,即ACB-AbR与ACB-AcR相似度高。种群变异相似度规律与已报道的亚洲玉米螟对各Bt毒素的交互抗性规律相一致。本研究发现的SSR位点可作为亚洲玉米螟不同Bt毒素抗性种群的分子检测方法。     

转Bt基因玉米(瑞丰125、DBN9936、DBN9978)对亚洲玉米螟的抗虫效果研究

评价转Bt基因玉米对靶标生物亚洲玉米螟的杀虫作用是转基因玉米研发的重要一环。本文采用室内生测法对3种转Bt基因抗虫玉米‘瑞丰125’(表达Cry1Ab/Cry2Aj杀虫蛋白),‘DBN9936’‘DBN9978’(表达Cry1Ab杀虫蛋白)对亚洲玉米螟敏感品系ACB-S及抗Cry1Ab品系ACB-AbR、抗Cry1Ac品系ACB-AcR、抗Cry1F品系ACB-FR、抗Cry1Ah品系ACB-AhR、抗Cry1Ie品系ACB-IeR的杀虫活性进行测定,同时采用心叶期和抽丝期人工接虫法进行田间抗虫效果鉴定。结果表明,取食3种Bt玉米的ACB-S幼虫, 3 d死亡率100%,而取食对照常规玉米3 d存活率100%。取食3种Bt玉米的5个抗性品系幼虫除ACB-AbR和ACB-AcR有2%~6%的个体存活4~5 d, 6 d死亡率也达到了100%,其余品系均在3 d全部死亡,而取食对照玉米5~6 d的死亡率仅为4%~14%,差异显著。田间心叶期食叶级别及穗期活虫数、雌穗被害和茎秆被蛀等为害等级说明3种Bt玉米高抗亚洲玉米螟。明确了‘瑞丰125’‘DBN9936’和‘DBN9978’对亚洲玉米螟有很高的杀虫活性和田间防治效果。5个Bt蛋白抗性亚洲玉米螟品系幼虫在常规玉米上显示一定的适合度劣势。     

赤峰地区玉米穗期害虫发生为害特点与防治措施

以赤峰地区玉米主栽品种先玉335、郑单958和丰田6号为供试品种,对本生态区玉米穗期害虫的发生规律,以及穗期主要害虫不同为害时期和为害程度与穗腐病发生程度的相互关系进行了研究,并探索了适合本区域玉米穗期害虫防治技术措施。结果表明,赤峰地区玉米穗期的主要害虫为亚洲玉米螟、双斑长跗萤叶甲、蚜虫和西花蓟马。其中,收获期的主要害虫为亚洲玉米螟和双斑长跗萤叶甲,尤以亚洲玉米螟为重。不同玉米品种受害程度不同。亚洲玉米螟虫口密度越大,穗腐病发病程度越重;合理密植措施可有效降低亚洲玉米螟的虫口密度。使用48%毒死蜱乳油、16 000 IU/mg苏云金杆菌颗粒剂、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂、40%氯虫·噻虫嗪水分散粒剂、2%氨基(寡)糖素水剂5种药剂对玉米螟都有较好防效。16 000 IU/mg苏云金杆菌颗粒剂、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂防效较其他供试药剂好。5种药剂防治的玉米产量均有不同程度的提高。建议本地玉米穗期害虫防治应以亚洲玉米螟为主要对象,以种植抗性品种、合理密植、加强田间管理等农业措施为基础,并适时应用苏云金杆菌或氯虫苯甲酰胺等高效、低毒农药进行防治。     

中国转基因抗虫玉米的商业化策略

玉米是全球播种面积最大的粮食作物,事关世界粮食安全。鳞翅目和鞘翅目害虫是影响玉米产量和品质的重要因素,长期以来多数国家采取以喷施化学农药为主的防控策略,但存在较高的使用成本和环境风险等问题。作为新一代的害虫防控技术,转基因抗虫玉米于1996年开始在美国商业化种植,并迅速推广到巴西等主要玉米生产国家,成为防控草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda和欧洲玉米螟Ostrinia nubilalis等重大害虫的核心技术。该文综述了全球转基因抗虫玉米商业化的历史和防控害虫的作用,分析了美国对欧洲玉米螟和草地贪夜蛾等靶标害虫抗性治理的成功经验以及巴西等南美国家草地贪夜蛾对多种转基因抗虫玉米产生抗性的成因与教训。基于中国转基因抗虫玉米转化事件的研发现状、玉米生产模式、玉米害虫的区域发生特点和迁飞生物学等特性,提出在南方和西南山地丘陵玉米区种植包含Vip3A的多基因叠加抗虫玉米从源头防控草地贪夜蛾,在黄淮海夏玉米区种植包含Cry2A的多基因叠加抗虫玉米从源头防控棉铃虫Helicoverpa armigera,在北方春玉米区种植包含Cry1A的多基因叠加抗虫玉米从源头防控亚洲玉米螟Ostr...     

我国棉铃虫对Bt蛋白Cry1Ac抗性现状及分子机制研究进展

棉铃虫Helicoverpa armigera是一种全球性的重要农业害虫,主要为害棉花、玉米和大豆等作物。长期种植单价Bt棉花（表达Cry1Ac蛋白）会使棉铃虫田间种群承受单一、持续的选择压力,必然会导致棉铃虫对Cry1Ac的抗性发生演化。该文概述我国棉铃虫田间种群对Cry1Ac的抗性现状、自然庇护所对棉铃虫Cry1Ac抗性演化的延缓作用以及棉铃虫对Cry1Ac抗性的遗传多样性,并对今后我国关于棉铃虫Bt抗性的治理对策进行了展望。     

安徽省玉米主要害虫种类与发生为害初探

系统调查了安徽省不同地区、玉米不同生育期害虫种类及发生为害情况。调查发现:安徽省全境玉米适生期长,玉米种植结构复杂,北部地区以连片种植夏玉米为主,南部地区以插花式播种春玉米为主。与为害夏玉米的害虫相比,南部春玉米害虫种类更为多样。亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)是全省玉米的主要害虫,其中铜陵地区春玉米苗期受亚洲玉米螟为害最重,被害株率达25.6%。蜗牛在夏玉米穗期和春玉米苗期为害严重,部分田块被害株率达100%。桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)是春、夏玉米穗期的另一主要害虫,常与亚洲玉米螟、棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)和黏虫Mythimna separata(Walker)混合发生,但在淮北地区玉米秸秆中未发现冬后存活的桃蛀螟幼虫。     

玉米大豆间作对玉米主要病虫害发生及其产量的影响

为明确玉米大豆间作模式对玉米主要病虫害发生及其产量的影响,利用2017-2018年2年的田间小区试验及2019年的大田试验,在作物生长期对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis、东方黏虫Mythimna seperata和玉米大斑病等主要病虫害发生情况进行调查和统计分析,并于收获期对间作作物产量进行测定.结果...     

扇吸式太阳能杀虫灯在鲜食玉米田的应用效果及对节肢动物生物多样性的影响

为明确扇吸式杀虫灯在鲜食玉米田间的应用效果及对节肢动物生物多样性的影响,采用抽样鉴定方法调查扇吸式杀虫灯的诱虫谱,通过田间试验调查其对主要害虫亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的控制范围和防控效果,并采用黄板、糖醋酒液和陷阱法取样调查其对玉米田间节肢动物生物多样性的影响。结果表明,扇吸式杀虫灯在鲜食玉米田可诱集9目40科的昆虫,对亚洲玉米螟的有效控制距离在60 m左右,单灯控制面积约1.1 hm²。在大喇叭口期,灯光防控处理对亚洲玉米螟的株防效为25.83%,显著低于化学防控处理的76.74%;在乳熟期,化学防控处理的虫孔减退率为75.29%,显著高于灯光防控处理的21.18%,灯光防控处理、化学防控处理和对照的茎秆活虫数、虫孔隧道长度和雌穗防效差异均不显著。距灯80 m范围内不同距离的主要害虫与天敌种群数量基本一致,玉米不同生育期节肢动物群落多样性指数、均匀性指数、优势集中性指数和相似系数变化较大,但在同一生育期不同距离间均无显著差异,说明田间节肢动物群落主要受玉米生育期的影响,扇吸式杀虫灯对田间主要害虫和天敌种群无显著影响。表明扇吸式杀虫灯对亚洲玉米螟的防治效果有限,对田间节肢动物多样性无显著影响,可作为鲜食玉米田防治亚洲玉米螟的辅助手段,但无法替代化学防治。     

甜玉米田玉米螟发生危害及防治措施

甜玉米在我国大面积种植历史较短,对甜玉米田亚洲玉米螟发生危害和防治技术研究较少。本文对国内外甜玉米上玉米螟成虫产卵习性、幼虫危害和防治技术研究和应用现状进行了综述,为我国甜玉米田亚洲玉米螟的研究和防治提供参考。     

亚洲玉米螟的寄主植物种类

为探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)的寄主植物种类,对13科38种植物进行了田间笼罩接虫试验和室内生物测定,并通过组建实验种群生命表分析了不同寄主植物对亚洲玉米螟生长发育和繁殖的影响。田间试验结果表明,亚洲玉米螟寄主植物有8科20种,酸模叶蓼是最适宜寄主植物,其次为玉米、谷子、薏苡等;在酸模叶蓼、玉米等11种植物上还发现了第2代幼虫。室内试验结果表明,在室内饲养条件下,亚洲玉米螟能在9科25种寄主植物上完成生活史,其中以向日葵为寄主植物的亚洲玉米螟种群增长最快,其次为玉米。研究表明,亚洲玉米螟的寄主植物共有9科27种,较适宜寄主植物有酸模叶蓼、玉米、谷子、苍耳和葎草,其中在玉米上的生长发育和繁殖最佳。     

Impact of seed blend and structured maize refuge on Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) potential phenological resistance development parameters in pupae and adults

BACKGROUND

Helicoverpa zea, an economic pest in the south-eastern United States, has evolved practical resistance to Bacillus thuringiensis (Bt) Cry toxins in maize and cotton. Insect resistance management (IRM) programs have historically required planting of structured non-Bt maize, but because of its low adoption, the use of seed blends has been considered. To generate knowledge on target pest biology and ecology to help improve IRM strategies, nine field trials were conducted in 2019 and 2020 in Florida, Georgia, North Carolina, and South Carolina to evaluate the impact of Bt (Cry1Ab + Cry1F or Cry1Ab + Cry1F + Vip3A) and non-Bt maize plants in blended and structured refuge treatments on H. zea pupal survival, weight, soil pupation depth, adult flight parameters, and adult time to eclosion.

RESULTS

From a very large sample size and geography, we found a significant difference in pupal mortality and weight among treatments in seed blends with Vip3A, implying that cross-pollination occurred between Bt and non-Bt maize ears. There was no treatment effect for pupation depth, adult flight distance, and eclosion time.

CONCLUSION

Results of this study demonstrate the potential impact of different refuge strategies on phenological development and survival of an important pest species of regulatory concern. © 2023 The Authors. Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.     

Bt玉米对中红侧沟茧蜂发育的间接影响及室内行为研究

利用Y-型嗅觉仪研究了中红侧沟茧蜂(Microplitis Mediator Haliday)对Bt玉米、常规玉米、粘虫幼虫和其虫粪及虫害苗挥发物的行为反应,同时研究了Bt玉米对中红侧沟茧蜂发育的影响。结果表明,两种玉米健康植株的挥发物对中红侧沟茧蜂均有引诱作用;中红侧沟茧蜂对两种玉米的健康植株及机械损伤株挥发物之间的选择性无显著差异;相对于Bt玉米,中红侧沟茧蜂更趋向于选择常规玉米的虫伤苗及玉米-粘虫幼虫-虫粪混合物的挥发物。与对照(寄生于取食常规玉米粘虫的中红侧沟茧蜂)相比,寄生于取食Bt玉米粘虫幼虫的中红侧沟茧蜂幼虫历期延长,出茧率、茧重、羽化率、蜂重均有显著降低,茧历期、蜂历期则差异不显著。     

转Bt基因抗虫玉米在害虫综合治理中的作用及生态风险

转Bt基因抗虫玉米(简称Bt玉米)作为玉米害虫综合治理的基本措施，自1996年在美国被批准商业化种植以来，已在许多国家广泛应用于农业生产，它的抗虫性和经济效益已得到普遍肯定，与此同时，Bt玉米对生态安全的影响也倍受关注。文章综述了Bt玉米在国内外的研究和应用现状、Bt玉米在害虫综合治理中的作用以及种植Bt玉米的生态风险及对策，包括对非目标昆虫及天敌昆虫的影响、害虫产生抗药性以及治理对策，为今后Bt玉米在我国商业化种植过程中正确评价Bt玉米的生态安全性、充分发挥Bt玉米在害虫综合治理中的重要作用莫定基础。     

转cry1Ab基因粳稻对稻纵卷叶螟成虫产卵行为的影响

为评价转cry1Ab基因粳稻(KMD1和KMD2)对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)成虫产卵行为的影响,采用"Y"型嗅觉仪和笼罩以及田间试验等方法对稻纵卷叶螟成虫对转基因水稻的趋性以及其产卵选择性进行了研究,并利用固相微萃取和GC-MS技术测定了这2种Bt水稻及其对照亲本秀水11挥发物的组成及其相对含量。结果表明,稻纵卷叶螟成虫在"Y"型嗅觉仪和小型笼罩内对Bt水稻和对照亲本的选择性差异不显著,而在大型笼罩和田间条件下均显著趋向于在非转基因水稻上产卵,其中大田中稻纵卷叶螟在KMD1、KMD2和对照中的百叶卵量分别为2.20±1.28、1.00±0.77和5.60±2.16粒。水稻挥发物的组成及其相对含量在Bt水稻及其对照亲本之间差异不显著。表明相对于Bt水稻,在田间条件下稻纵卷叶螟成虫趋向于在非转基因水稻产卵,而水稻挥发物可能不是引起这种行为趋性的直接原因。