Challenges facing arthropod biological control: identifying traits for genetic improvement of predators in protected crops

Biological control is an efficient pest control method but there are still limitations that are hindering its wider adoption. Genetic improvement of biological control agents (BCAs) can help to overcome these constraints, but the choice of key attributes for better performance that need to be selected is still an open question. Several characteristics have been suggested but the harsh reality is that selective breeding of BCAs has received a lot of attention but resulted in very little progress. Identifying the appropriate traits to be prioritized may be the first step to reverse this situation. In our opinion, the best way is to look at the factors limiting the performance of key BCAs, especially generalist predators (pesticide compatibility, prey‐density dependence, non‐suitable crops, and extreme environmental conditions), and according to these challenges, to choose the attributes that would allow BCAs to overcome those limitations. The benefits of selection for higher resistance to toxins, whether artificially applied (pesticides) or plant produced (plant defenses); increased fitness when feeding on non‐prey food (supplemented or plant‐derived); and better adaptation to extreme temperature and humidity are discussed. In conclusion, genetic improvement of BCAs can bring about new opportunities to biocontrol industry and users to enhance biocontrol resilience. © 2020 Society of Chemical Industry     

转cryAb基因克螟稻对水稻白叶枯病和纹枯病的抗性评价

转cryAb基因克螟稻对水稻白叶枯病、纹枯病的抗病性在田间进行了人工接种鉴定,根据亲本材料秀水11及2个转基因材料克螟稻1号(KMD1)和克螟稻2号(KMD2)的发病情况,初步明确两个转基因材料的抗病性与亲本存在显著的差异,对白叶枯病的抗性比亲本材料有所上升,但对纹枯病的抗性则不如亲本秀水11。     

应用real-time PCR 定量检测田间小麦条锈菌潜伏侵染的研究

 为快速、及时地定量检测处于潜育状态下的小麦条锈菌菌量,本研究于2009－2010年实施田间试验,在北京和甘肃各设3个试验小区,将小区分割成1 m×1 m或1.5 m×1.5 m的小格。初春刚返青叶片出现症状前,在每小格内采集30片叶,提取叶片基因组DNA,应用已建立的real-time PCR定量测定方法,计算每个样本的分子病情指数(molecular-detected disease index, MDI）。在本试验的天气条件和试验设计下,采样10 d后,调查田间标记采样点的发病情况,计算病情指数DI,比较MDI和DI的关系,建立回归模型。结果表明：甘肃甘谷3个试验小区的MDI和DI存在极显著的相关性（R₂¹=0.813 6,R₂²=0.884 5,R₂³=0.592 8）;北京上庄3个试验小区的MDI和DI也存在极显著的相关性（R₂¹=0.742 3,R₂²=0.578 4,R₂³=0.858 4）。本研究证明了应用分子生物学方法可估测小麦条锈病潜育侵染程度的可能性,为建立分子定量测定田间潜育侵染量系统提供了可靠依据。     

塔里木河中下游生态养羊技术模式探讨--以尉犁县为例

生态养殖是畜牧业可持续发展的重要组成部分,生态养羊是针对塔里木河中下游地区脆弱的环境条件,为保护和恢复退化生态系统平衡,发展区域经济提出的生态可持续发展方式。针对塔里木河中下游地区的实际情况,依据退化生态系统恢复、产业生态学、系统的能流功能原理、可持续发展原则、景观生态学的理论,对生态养羊中的退耕还草、还牧,天然草地的恢复,圈舍建设,繁殖饲养管理,粪便的无害化生态处理等进行分析,提出生态养羊的相应理论框架。     

桑细菌性青枯病病原及其生化型鉴定

为有效治理浙江省杭州地区桑树上严重发生的新病害,开展了病原及其特性研究。从临安市和桐庐县的青枯桑树上分离出15株致病细菌,经25项主要细菌学特性、菌落形态、致病性、Bi-olog、脂肪酸分析、RAPD-PCR鉴定及与4株标准菌株比较,证实了这种桑青枯病是由Ralstoniaso-lanacearum引起,属于生化型Ⅴ和Ⅳ,它们在15株分离菌中分别占73.3%和26.7%。同时,在该病原细菌的鉴定中,建立了简便易行的桑青枯病病原细菌致病性测定新方法。     

中国特色蝗灾治理技术体系及应用成效

中国有数千年蝗灾发生为害的历史,建国初期在政府的组织领导下,在科研人员和广大群众的努力下,提出并实施了“改治并举”的策略,改造东亚飞蝗发生基地近2/3,同时大规模使用化学农药进行防治,初步形成了以改造蝗虫发生基地为特色的蝗灾治理技术体系,经过长期实践,蝗灾得到有效遏制,保障了我国粮食生产安全和社会稳定,取得了世界瞩目的成绩。自20世纪80年代起,随着利用蝗虫微孢子虫Nosema locustae和绿僵菌Metarhizium spp.等微生物的治蝗技术获得突破性进展,我国已经形成了以生态控制（改造蝗虫发生基地）为基础,以生物防治为核心,以信息技术为辅助的具有中国特色的蝗灾治理技术体系,并走在国际前列。该技术体系的长期大规模应用,不但在有效防治蝗灾保障我国粮食安全生产、避免大规模使用化学农药造成环境污染和生态失衡等方面发挥了重大作用,而且也在支援国际蝗灾治理中做出了贡献。最后对未来蝗灾治理的关键问题和发展方向进行了探讨。     

西藏自治区首次发现螟黄赤眼蜂

为发掘西藏地区本土的赤眼蜂资源,本研究利用灭活米蛾卵卡在西藏林芝嘎玛地区的梨园采集到一个赤眼蜂种群。采用ITS2序列比对鉴定所采集的赤眼蜂种类,并测定该蜂的生物学指标。结果表明：西藏林芝嘎玛地区所诱集的赤眼蜂鉴定为螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis Ishii,羽化率为80%,雌性比为57.14%,耐饥饿时间为1.08 d,后足径节长度为157.6μm。本研究将为发掘西藏地区赤眼蜂资源提供参考,并为利用赤眼蜂在西藏自治区开展生物防治实践奠定基础。     

华北大黑鳃金龟气味结合蛋白HoblOBP2的生物信息学分析

探讨应用生物信息学技术预测华北大黑鳃金龟触角气味结合蛋白HoblOBP2三维结构及其与苯甲酸己酯的结合模式.利用生物信息学相关工具和网站预测HoblOBP2的基本性质,并对其三维结构进行同源建模后发现HoblOBP2的三维结构具有与昆虫普通气味结合蛋白结构的共同特点,即6个α螺旋,其中除了α2在外的5个α螺旋形成疏水结合口袋,3对二硫键起着稳定蛋白结构的作用.将苯甲酸己酯分子对接到HoblOBP2的活性区域,预测蛋白质与气味分子的结合模式,经分析可知蛋白质与气味分子主要通过范德华力和疏水作用相互影响,蛋白内部形成分子内氢键,根据蛋白与气味分子间的结合特性推测HoblOBP2与气味分子结合的三个关键结合位点分别为:LEU73,THR54和VAL137.     

以Taichung29为背景的小麦抗条锈病近等基因系转育进展

自1988年起,系统开展了以Taichung29为背景的小麦抗条锈病近等基因系转育及其基础性研究。采用回交法和系谱法相结合的转育方法,以春性品种Taichung29为轮回亲本作母本,分别与25个抗性供体即中国小麦条锈病菌鉴别寄主和国际上重要的抗条锈基因载体品种杂交、回交和自交。通过基因推导分析、单体分析和SSR标记技术检测目的基因,选育抗条锈近等基因系,现已获得重要进展,成功选育出8个以Taichung29为背景的抗条锈病单基因近等基因系,即Taichung29*6／Yr1、Taichung29*6／Yr2、Taichung29*6／Yr5、Taichung29*6／Yr7、Taichung29*6/Yr9、Taichung29*6／Yr10、Taichung29*6/YrSpP、Taichung29*6/YrKy2。另有9个组合转育获得343个抗性稳定株系,正检测其目的基因,3个组合转至BC₆F₃,自交纯合筛选抗性稳定株系,5个组合转至BC₅,继续回交转育。     

水稻品种抗褐飞虱不同生物型与其主要农艺性状的关系研究

对水稻品种抗褐飞虱不同生物型与其主要农艺性状的关系研究结果表明,水稻品种抗褐飞生物型Ⅱ与分蘖力相关显著,与始穗期、抽穗期、齐穗期、生育期、株高、有效穗、穗粒数、结实率、千粒重相关不显著。水稻品种抗褐飞虱孟加拉型与始穗期、抽穗期、齐穗期、有效穗相关显著;与生育期相关极显著;与分蘖力、株高、穗粒数、结实率、千粒重相关不显著。