昆虫免疫及五种重要入侵昆虫免疫机制研究进展

我国入侵昆虫种类繁多、为害范围广,在植物检疫与入侵生物学领域备受关注。昆虫免疫是指昆虫识别"自己"和"异己"成分、破坏或排斥外来有害物质,从而维持自身健康并延长寿命的反应机制,在入侵昆虫的传入、定殖和为害过程中发挥着重要作用。本文综述了模式昆虫黑腹果蝇Drosophila melanogaster的免疫机制,并在此基础上分析了5种代表性入侵昆虫红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus(Oliver)、烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)、意大利蜜蜂Apis mellifera lingustica Spinola、日本龟蜡蚧Ceroplastes japonicus Green和舞毒蛾Lymantria dispar(L.)的免疫机制以及该机制在其生物入侵过程中发挥的作用,提出了加强重要入侵昆虫免疫机制研究的展望,一方面要加强研究更多种入侵昆虫的免疫机制,另一方面应将关注点逐步从免疫现象的发现深入至分子机制。     

入侵昆虫基因组研究进展

随着全球贸易的加速发展,入侵物种对农林业、生态环境及人类健康的威胁日益严重。基因组学研究为阐明外来有害生物入侵的分子机制与生态适应性过程以及研发新型防控技术提供了新手段、新平台与大数据。本文综述了入侵昆虫基因组学研究的发展现状,系统总结了基因/基因家族、转座子/重复序列等基因组信息在决定昆虫入侵性中的重要作用,着力探讨了基因组学研究在助力害虫RNAi、昆虫不育技术(SIT)、化学生态防治和物理防治等防控新技术/新产品开发方面的潜力,并展望了基因组学研究应用于入侵昆虫综合防控的前景。     

施磷对紫花苜蓿光合作用及抗蓟马的影响

为了明确施磷对苜蓿抗蓟马的影响及其相关的光合机制,本试验以西北广泛种植的感蓟马苜蓿品种‘甘农3号’和抗蓟马苜蓿品种‘甘农9号’为材料,在大田蓟马为害高峰期,调查评价了不同施磷水平下苜蓿的受害指数、生长指标和蓟马虫口数量,测定了不同施磷水平下苜蓿的光合气体交换参数、可溶性糖含量。结果表明:施磷后,‘甘农3号’和‘甘农9号’苜蓿的受害指数均显著降低,株高和产量显著增加,蓟马虫口数量无显著变化;净光合速率(Pn)和水分利用率(WUE)显著升高,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)显著降低;苜蓿心叶可溶性糖含量显著升高,但可溶性糖含量与蓟马虫口密度间无相关性,而与受害指数之间存在极显著的负相关关系。施磷有效地增强了苜蓿的光合作用,进而增强了苜蓿对蓟马的耐害性。在大田条件下,通过增施磷肥来控制苜蓿蓟马的危害是一种经济有效的绿色防控措施。     

Modelling optimal timing and frequency of insecticide sprays for knockdown in preparation for other control measures

A modelling investigation was conducted into optimizing the number of sprays and inter-spray interval to reduce an insect population to a low level, for example, prior to pheromone trapping or the release of sterile males. The model population was age-structured and density-dependent. If spray mortality is 100% for each spray, then the ideal spraying schedule is easily determined from the durations of the various life stages. For spray mortality of less than 100%, a simulation was used to determine optimal spraying schedules. Relative length of the larval period, fertility rate and age to first oviposition were found to be the most important biotic parameters for this determination. Their importance is magnified as spray mortality decreases. The stage targeted by sprays and the percent mortality caused by each spray are also important in determining the required number of sprays. Using medfly (Ceratitis capitata Wiedmann) biotic parameters as an example when the spray targets adults, it appeared that neither the stage at which density-dependent mortality takes effect, nor the form of the adult survivorship curve are important in determining the optimal spray schedule.     

基于深度学习的病虫害智能化识别系统

我国农作物种植覆盖面广、分散度高,病虫害发生种类多、区域性发生规律复杂,传统的人工鉴定技术从效率、能力与精度方面均难以满足新形势下重大病虫测报要求。针对这一实践需求,以测报灯下害虫图像数据库(约18万张)、田间病虫害图像数据库(约32万张)为基础,构建了基于深度学习方法的病虫害种类特征自动学习、特征融合、识别和位置回归计算框架,并研发了移动式病虫害智能化感知设备和自动识别系统。通过近2年的精确度和实操运行效率检验,该系统在自然状态下对16种灯下常见害虫的识别率为66%～90%,对38种田间常见病虫害(症状)的识别率为50%～90%。随基础数据库的不断丰富、神经网络深层特征提取的不断完善,该系统有望进一步提高识别准确率,从而真正实现田间病虫害识别自动化、智能化和高效率。     

草地贪夜蛾的天敌昆虫资源、应用现状及存在的问题与建议

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）是原产于美洲热带和亚热带地区的重大农业害虫,具有迁飞快、寄主广、繁殖强、为害重、适生力强等特点。自2019年初入侵我国以来,现已蔓延到我国21个省（市、自治区）,草地贪夜蛾将在我国定殖并呈现周年常态化发生态势,对我国玉米产业的发展构成严重威胁。本文综述了草地贪夜蛾的国内外寄生性和捕食性天敌昆虫及其应用情况,并就我国天敌昆虫产业发展的现状和存在的问题提出了建议,以期为应用天敌昆虫防控草地贪夜蛾提供参考。     

星天牛生物防治研究进展

星天牛Anoplophora chinensis Forster为亚洲本土的林木钻蛀性害虫,近年来已入侵到一些欧洲国家,被列为重要的国际检疫对象。本文综述了国内外有关星天牛的自然天敌种类及其人工利用的研究进展。我国古代曾用黄猄蚁Oecophylla smaragdina Fabricius防治危害柑橘树的星天牛,近年来开展了野外释放天敌昆虫花绒寄甲Dastarcus helophoroides Fairmaire成虫和卵卡防治星天牛的实践,都取得了较好的防治效果。川硬皮肿腿蜂Sclerodermus sichuanensis Xiao对星天牛低龄幼虫具有一定的控制作用,天牛卵长尾啮小蜂Aprostocetus fukutai Miwa&Sonan显示出了良好的生物防治利用前景,在意大利对星天牛的卵寄生率最高达72%。一些欧洲本地拟寄生蜂种类,如柄腹茧蜂Spathius erythrocephalus Wesmael也可寄生入侵当地的星天牛自然种群。此外,利用昆虫病原微生物控制星天牛,也具有较好的防治前景,如用布氏白僵菌Beauveria brongniartii Petch制成的无纺布菌条已经在日本开发成为一种商品,真菌侵染可引起天牛高致死率。昆虫病原线虫夜蛾斯氏线虫Steinernema feltiae Filipjev和小卷蛾斯氏线虫S.carpocapsae Weiser也具有作为生物杀虫剂用于控制星天牛幼虫的开发前景。本文还讨论了目前星天牛生物防治中存在的不足及其原因,展望了今后研究的重点和方向。     

基于CiteSpace的昆虫性别决定基因研究现状与热点分析

为明确国内外昆虫性别决定基因研究的发展历程、研究热点及趋势,为未来研究方向提供参考与建议,本研究整理并筛选了1933—2022年中国知网（CNKI）和Web of Science(WOS)数据库收录的昆虫性别决定基因的论文,运用文献计量学分析软件CiteSpace对发文年代、关键词、作者和机构等进行可视化分析。结果表明：2001—2005年昆虫性别决定基因研究的发文量呈现上升趋势,发文量最多的国家是美国（446篇）,其次是中国（111篇）和日本（88篇）;国内外载文量最多的期刊分别是《昆虫学报》（9篇）和Genetics(94篇);通过关键词共现和聚类分析表明昆虫性别决定在国内外都是广泛关注的热点问题,且国内外研究方向大体一致,研究热点均集中在模式生物上;通过关键词共现和突现词分析发现利用昆虫性别决定基因进行害虫防治是未来研究的新趋势。     

基于不同平台的小麦病虫害遥感监测研究进展

小麦病虫害的频发不仅会造成产量的巨大损失,病虫害防治农药的过度使用也会提高生产成本,增加农产品有毒残留的风险,而传统监测方法费时费力,具有主观性和滞后性.小麦病虫害遥感监测技术可实现快速、实时无损的监测,从而有针对性的提早防治病虫害.介绍作物病虫害光谱响应生理机制的基础上,重点从不同平台的角度入手概述近年来小麦病虫害遥...