入侵安徽省草地贪夜蛾的遗传分析

2019年5月17日在安徽省黄山市黄山区发现草地贪夜蛾为害春玉米,首次证实草地贪夜蛾入侵安徽。本研究采集安徽省7市13县(区)草地贪夜蛾样本共167份,利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因(cytochrome c oxidase subunitⅠ,COⅠ),以及位于Z染色体上的磷酸甘油醛异构酶基因(triose-phosphate isomerase,Tpi)两个分子标记对样品的群体遗传特征进行分析。基于线粒体COⅠ基因分析结果显示,安徽省草地贪夜蛾样本中86.23%是水稻型,13.77%是玉米型,而且安徽地区样品COⅠ序列特征与美国佛罗里达州种群高度一致。针对水稻型和玉米型的Tpi基因序列10个差异单倍型位点进行分析,发现安徽草地贪夜蛾样品Tpi基因的第3和4位差异单倍型位点有3种不同类型。其中118个样本为玉米型(AT),20个样本为水稻型(GA),29个样本为杂合型(AT/GA),但根据差异单倍型位点的数量判断,所有样品仍属于玉米型。草地贪夜蛾在原产地的多种寄主,如玉米、水稻、大豆、棉花等,在安徽省均有种植,该虫对安徽省粮食生产构成巨大安全隐患。     

安徽发现草地贪夜蛾为害水稻秧苗

2021年7月21日, 在安徽省无为市陡沟社区霞秀家庭农场育秧田发现草地贪夜蛾为害育秧盘中水稻秧苗, 平均有虫秧盘率为7.64%, 平均幼虫量3.2头/盘, 虫龄多为5~6龄, 部分3~4龄, 有虫秧盘水稻秧苗的平均被害率为18.52%?幼虫为害叶片造成半透明天窗?孔洞?缺刻?干尖等为害状, 亦有秧苗茎秆从基部被咬断?将从无为水稻秧苗及分别从黄山?东至和石台玉米上采集的草地贪夜蛾幼虫共54头进行生物型鉴定?根据COⅠ基因序列比对结果发现, 在所有采集的草地贪夜蛾样本中, “玉米型”和“水稻型”的比例分别为48.15%和51.85%; 而从无为水稻秧苗上采集的草地贪夜蛾样本, 90.00%为“玉米型”, 仅有10.00%为“水稻型”?针对Tpi基因“玉米型”和“水稻型”的差异单倍型位点进行比对, 发现本次采集的草地贪夜蛾样本Tpi基因第174位和第175位差异单倍型位点存在3种类型, 但根据生物型分型标准所有样品均为“玉米型”?     

海南草地贪夜蛾生物型鉴定与分析

海南是草地贪夜蛾北迁虫源的重要越冬基地。为监测分析其入侵海南的种群生物型,采用COⅠ和Tpi两种分子标记及碳稳定同位素测定方法,对2020—2022年三亚、海口、儋州高空测报灯诱集的草地贪夜蛾样品进行生物型分析。结果表明,基于COⅠ基因序列比对草地贪夜蛾水稻型占52.08%,玉米型占47.92%;基于Tpi基因第四外显子g Tpi183Y位点鉴定均为玉米型,且g Tpi192Y和g Tpi198Y位点将玉米型分为了3个亚型：Tpi-Ca1 （占比47.73%）、Tpi-Ca2（占比11.36%）、Tpi-Ca1/Ca2（占比40.91%）;碳稳定同位素结果显示2020—2022年草地贪夜蛾取食C4（玉米）植物比例分别为42.86%、57.89%、58.34%,同时取食C3（水稻）、C4植物比例分别为57.14%、42.11%、33.33%,而取食C3植物只有2022年8.33%的样本。本研究有助于跟踪监测草地贪夜蛾在海南的生物型情况,为精准监测和早期预警提供参考。     

中国不同地区草地贪夜蛾种群生物型分子特征分析

原产于美洲的草地贪夜蛾已入侵我国,对我国粮食生产安全构成重大威胁。在美洲,该虫的寄主类型、迁飞行为以及抗药性等方面因群体分化而存在较大差异。本研究利用2个分子标记对中国13省(市、自治区)131个县市的318份样品进行群体遗传特征比较,基于线粒体COⅠ基因分析结果显示96%以上为水稻型,玉米型比例不到4%,且中国样品COⅠ序列特征与美国佛罗里达州种群有很高的一致性,而基于核基因组Tpi基因分析结果表明所有样品单倍型特点均表现为玉米型。分析认为,入侵我国的草地贪夜蛾群体很可能来自一个水稻型母本和玉米型父本杂交群体的后代,在长期的演化扩散过程中,玉米型的核基因组占据了主导地位,从而成为一种特殊的玉米型。厘清入侵中国的草地贪夜蛾具体的遗传特征属性,对于风险评估、精准监测和科学防控具有重要指导意义。     

入侵云南草地贪夜蛾的分子鉴定

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E. Smith)是一种原产于美洲热带和亚热带地区的重要农业入侵害虫,目前已从缅甸进入我国云南西南部地区,且呈现蔓延之势。对入侵物种快速准确鉴定是早期预警和监测预防的关键。本研究采用分子标记手段,对采自云南5个县(市)的83份样品进行鉴定,通过PCR扩增细胞色素C氧化酶第Ⅰ亚基(COⅠ)和磷酸甘油醛异构酶(Tpi)两个基因片段并进行序列测定分析。结果表明,基于COⅠ基因片段的序列比对能够对草地贪夜蛾进行准确的物种鉴定,并且能够对其近源种甜菜夜蛾等进行鉴定。基于Tpi基因序列的特异单倍型位点比较分析,确认入侵我国的草地贪夜蛾均为"玉米型"。该研究为草地贪夜蛾的快速识别提供了方法支持,同时为进一步的虫源地解析和遗传溯源积累了宝贵的前期数据。     

入侵福建的草地贪夜蛾的分子鉴定

草地贪夜蛾是世界粮农组织预警的重大迁飞性害虫。2019年1月被发现入侵我国,并迅速在我国扩散蔓延,在我国玉米种植区造成重大经济损失。本文利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(C OⅠ)和位于Z染色体上的磷酸丙糖异构酶(Tpi)基因的分子标记对采集于福建地区的84份草地贪夜蛾进行群体遗传特征分析,结果显示,基于C OⅠ仅在南平邵武和南平建阳两个地区鉴定到3份玉米型,其他81份均为水稻型;基于Tpi基因的检测结果,84份样品在174和175碱基处存在"AT""GA"或"AT/GA"3种不同类型,但均为玉米型。福建省为亚热带季风气候区,玉米终年都有种植,草地贪夜蛾可在该省越冬,本研究基于C OⅠ和Tpi两个基因片段的分子标记进行草地贪夜蛾两种亚型的分子鉴定,为热带与南亚热带地区草地贪夜蛾的迁入迁出虫源监测预警提供了依据,为该入侵害虫遗传溯源积累了前期数据。     

Mb MNPV对不同群体草地贪夜蛾的毒力差异分析

甘蓝夜蛾核型多角体病毒Mamestra brassicae multiple nucleopolyhedrovirus(MbMNPV)是一种广谱昆虫病毒,近年来已被应用于草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda J.E.Smith的防治上,而不同地区的草地贪夜蛾因环境因子的差异导致其对MbMNPV等生物农药的敏感性不同。本研究首先基于COI和Tpi基因对湖南长沙、河南济源、四川成都、广西南宁和辽宁丹东等5个地区的草地贪夜蛾群体进行了生物型鉴定,同时通过饲毒法测定了不同群体草地贪夜蛾幼虫对MbMNPV的敏感性。结果表明,基于COI基因的鉴定结果显示湖南长沙、河南济源和辽宁丹东的草地贪夜蛾均为水稻型,四川成都和广西南宁群体的草地贪夜蛾为水稻型和玉米型的混合群体,而基于Tpi基因的鉴定结果显示5个群体的草地贪夜蛾均为玉米型。5个群体的草地贪夜蛾3龄幼虫在浓度为1×10⁸ PIB/mL和1×10⁷ PIB/mL的MbMNPV处理下7 d校正死亡率均在90%以上,而浓度为1×10⁶ PIB/mL时,湖南长沙、广西南宁和...     

安徽北部小麦田草地贪夜蛾发生情况及田间防治试验

2019年11月9日至15日对安徽北部小麦田草地贪夜蛾发生情况进行了调查,发现涡阳县、蒙城县、利辛县、谯城区、临泉县等地部分田块为害偏重,每平方米最高虫量达51头,百株被害率最高为66.85%。利用C OⅠ和Tpi基因进行遗传分析,发现采自涡阳小麦田的试虫均为玉米型。田间防治试验结果表明,10%甲维盐·氯虫苯甲酰胺悬浮剂和12%甲维盐·虫螨腈悬浮剂药后3 d防效分别为90.64%和92.17%;药后14 d防效分别为91.32%和92.26%,速效性和持效性皆较佳,可作为防治小麦田草地贪夜蛾的推荐药剂。     

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。     

3种寄主植物饲养的草地贪夜蛾种群生命表

入侵我国的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)(Lepidoptera:Noctuidae)经研究目前均认为主要是玉米型,而该虫能否在甘蔗、水稻上完成其生活史并对我国甘蔗、水稻的种植构成威胁值得探讨。本研究对采自玉米上的草地贪夜蛾自然种群用3种不同寄主植物饲养,并分别构建草地贪夜蛾两性生命表,比较不同寄主植物对其种群参数的影响。结果表明:取食甘蔗、水稻的草地贪夜蛾低龄幼虫存活率明显低于取食玉米的幼虫;取食水稻的成虫前期最长(27.75 d±0.50 d),且雄蛹体重最轻(153.3 mg±9.1 mg);草地贪夜蛾取食甘蔗、水稻、玉米后其产卵量无显著差异,平均世代周期依次为31.46 d、33.92 d和29.53 d,种群内禀增长率(r)分别为0.19、0.14和0.16,周限增长率(λ)分别为1.21、1.16和1.17,净增殖率(R_0)分别为367.01、135.44和101.25。总体而言,采自玉米的草地贪夜蛾在水稻上的适合度低于甘蔗和玉米上,但在甘蔗、水稻上该虫能够完成其生活史实现种群繁衍,本研究为草地贪夜蛾的预测预报和防治提供了理论依据。     

甜玉米生长后期草地贪夜蛾的为害情况调查

玉米是草地贪夜蛾最嗜好的寄主,然而草地贪夜蛾对玉米生长后期的为害程度和在玉米植株上的分布位置及虫龄结构未见报道.本文采用五点取样法,调查了广西横县甜玉米抽雄期草地贪夜蛾的分布及为害情况.结果表明,玉米生长后期被害株率达(90.60±3.57)％,有虫株率为(51.00±4.97)％,幼虫虫口密度为(68.80±8.85...     

草地贪夜蛾对4种寄主植物的偏好性

草地贪夜蛾入侵我国后,对我国的粮食生产造成了严重威胁。为明确草地贪夜蛾对不同寄主的偏好性,采用自由选择法研究了草地贪夜蛾对玉米、荞麦、薏米和菜豆植株的选择性和偏好性。结果表明,草地贪夜蛾雌成虫在不同寄主上的产卵偏好性不同,在玉米上的卵块数(14.5块)和卵粒数(1 631.5粒)最高,显著高于其他3种植物。卵孵化率在菜豆上最低;初孵幼虫在玉米和薏米上的存活率(96.3%和97.0%)均显著高于荞麦上(88.3%),在菜豆上存活率(78.4%)最低。草地贪夜蛾3龄和4龄幼虫取食选择率从高到低为:玉米薏米荞麦菜豆;5龄幼虫不喜欢取食菜豆,对其余3种寄主无明显的偏好。上述结果说明,草地贪夜蛾成虫产卵偏好性和幼虫取食偏好性在4种寄主上差异明显,其最喜欢玉米,最不喜欢菜豆。     

草地贪夜蛾在江苏北部早播麦田的发生与防治

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是我国重要的外来入侵害虫,2019年8月22日于江苏北部东辛农场发现草地贪夜蛾为害玉米,9月26日水稻田间零星见虫,10月22日在早播小麦上初次发现草地贪夜蛾造成危害,小麦被害率达52.60%,百株虫量20.4头。进一步研究发现5.7%甲维盐WG防治草地贪夜蛾药后7 d防效达96.45%,表现较好,可用于麦田草地贪夜蛾的防治。根据当前草地贪夜蛾为害小麦的严峻形势,我们必须加强对麦田草地贪夜蛾的监测与防控。     

越南北部草地贪夜蛾发生情况调查

越南是草地贪夜蛾的重要虫源地,其发生情况对我国草地贪夜蛾的动态有明显影响。2019年9月15-21日,在越南山罗省安州县对草地贪夜蛾田间发生和为害情况进行了调查。结果表明,调查区域均发生草地贪夜蛾为害,玉米田间虫株率为50.7%,百株虫量为110.7头;不同玉米生长期(苗期和穗期)的虫株率和百株虫量差异显著,苗期大喇叭口期虫株率和百株虫量(84.9%和201.1头),显著高于苗期小喇叭口初期(53.2%和114.7头)和抽雄期(14.2%和16.2头);田间虫株率和百株虫量之间的幂函数模型为y=0.842 8x~(1.212 5)。因此,要进一步加强与越南相关部门的合作,掌握越南草地贪夜蛾发生和为害动态,为我国草地贪夜蛾的监测与防控提供依据。     

我国草地贪夜蛾的防控对策与建议

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是世界性重大农业害虫,该虫自2019年1月入侵我国云南省到5月下旬,在不到5个月的时间里就已经入侵了长江流域及其以南的15个省(市、自治区)。预计6月和7月将到达我国的玉米主产区黄淮海夏玉米区和北方春玉米区,受威胁玉米面积1 300多万hm 2,将严重威胁我国的玉米生产安全。我国玉米的种植布局随季节和纬度变化从南至北递次推移,时间和空间上互补,为草地贪夜蛾提供了丰富的食物资源,为其种群区域性迁移和周年繁殖为害提供了良好的自然条件。为做好草地贪夜蛾的防控工作,及时控制其为害,本文在总结国内外防控草地贪夜蛾经验教训的基础上,初步提出了我国草地贪夜蛾的防控对策。     

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。     

2019—2021年云南省草地贪夜蛾发生和为害动态

通过收集田间调查数据,总结了云南省2019—2021年入侵前3年草地贪夜蛾为害作物种类、扩散区域、发生面积等情况。结果显示,玉米是该虫在云南的主要寄主,为害面积占比超过98%;甘蔗、小麦、高粱、生姜等作物也受到了不同程度的为害。甘蔗、高粱、水稻、小麦集中在苗期受害,成熟期基本未见为害,而生姜收获期心叶部也受到为害。地处滇南低海拔地区且与境外接壤的普洱、红河、文山、德宏、临沧、保山、西双版纳7市（州）在3年内的发生面积较大、发生程度较重,其发生面积占全省总面积的68.47%;其次,玉溪、大理、楚雄、昆明等滇中地区发生面积占全省发生面积的21.89%;滇东北地区的曲靖和昭通以及滇西北地区的丽江、迪庆、怒江的发生面积较少,合计仅占9.65%,草地贪夜蛾的发生表现出从北到南逐渐加重的趋势。每年的5月下旬以后,草地贪夜蛾的发生面积迅速增加,并在6—7月达到发生的高峰期,夏季发生面积最大;2019年和2021年夏季草地贪夜蛾百株虫量和被害株率最高,2020年秋季最高;受玉米价格高、农民防治意愿高等因素影响,冬季鲜食玉米平均百株虫量、被害株率较小,为害程度较轻。     

对草地贪夜蛾有嗅觉生理活性的玉米和水稻挥发物组分

入侵我国的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)严重为害玉米但极少为害水稻。本研究旨在明确对草地贪夜蛾有嗅觉生理活性的玉米和水稻挥发物组分。笼罩试验表明,草地贪夜蛾偏好在玉米上产卵,触角切除后在玉米上的产卵量下降。采用动态顶空吸附法收集玉米和水稻挥发物,利用气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)定性确定挥发物中活性组分,发现玉米和水稻挥发物中分别有12种和10种能引起草地贪夜蛾嗅觉反应的活性组分,分属于绿叶气味、萜类物质、脂肪族化合物、芳香族化合物。其中,8种组分为玉米和水稻共有,4种玉米特有,2种水稻特有。采用触角电位仪测定草地贪夜蛾对不同浓度挥发物组分的触角电位反应(EAG),发现EAG反应随浓度(0.1～100μg/μL)增大而增强,但对某些组分的EAG反应在一定浓度后趋于稳定。癸醛、壬醛、反-2-己烯醛、反-2-己烯醇能引起草地贪夜蛾强烈的EAG反应。综上所述,玉米和水稻挥发物中对草地贪夜蛾有嗅觉生理活性的组分存在差异,这为进一步明确草地贪夜蛾对玉米和水稻的产卵选择行为奠定基础。     

安徽发现草地贪夜蛾为害早播小麦

2019年5月17日,在安徽省黄山市黄山区发现草地贪夜蛾为害春玉米,首次证实草地贪夜蛾入侵安徽,截至8月25日全省16市全部见虫。2019年10月22日,淮南市寿县窑口镇早播小麦田发现疑似该虫为害,经鉴定,确认为草地贪夜蛾。调查发现,全田均可见该虫为害状,百株被害率最高达84.21%,每平方米最高虫量43头。调查提示,入侵安徽的草地贪夜蛾种群可取食为害小麦,应加强其在麦田发生情况的监测。     

云南草地贪夜蛾冬春季虫源分布及其主要影响因素分析

云南是我国草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda主要降落区、周年繁殖区和北迁南回的重要通道。本研究基于室内生物学测定和全省气象数据, 并通过田间实地调查, 对冬春季虫源分布区及其主要影响因素进行了分析。结果表明:1)云南全省129个县/区/市中有45个县/区/市为草地贪夜蛾的周年繁殖适宜区, 有64个县/区/市为幼虫冬春季发生区。周年繁殖适宜区和幼虫冬春季发生区主要分布在25°N以南的西部、西南部、南部和东南部区大部区域, 以及西部怒江和北部金沙江沿岸部分地区。2)云南东西部草地贪夜蛾的发生程度和种群数量存在明显差异, 具有典型的区域特点:西部至南部普遍发生, 种群数量高, 为害严重, 有虫田率超过90%, 平均受害株率为30%~59%, 平均百株虫量为20~47头; 东南局部区域发生轻, 平均被害株率13.01%, 百株虫量12头; 中部及以北地区除河谷热区外, 冬春季未见有草地贪夜蛾为害。调查结果与虫源分布区预测结果重合度较高。3)玉米种植分布和生育期对草地贪夜蛾的发生有直接影响, 同时, 用药水平及种植模式与草地贪夜蛾的发生程度关系密切。研究结果对草地贪夜蛾种群监测与预警有指导作用。