浙江省不同发生区松材线虫表型变异

【目的】探究不同发生区不同地形条件下松材线虫表型变异和形态特征分化规律,为揭示松材线虫形态适应机制和表型溯源可行性提供参考。【方法】选定松材线虫入侵较早的浙江省为抽样区,对省内松材线虫疫区进行划分,以松材线虫入侵时间和地形为指标选定省内18个区县19个采样点作为样本采集点,通过采集浙江省内不同入侵时间、不同地形的松材线虫进行分离和纯化,测定雌、雄成虫与个体发育、取食、生殖相关的体长、体宽、中食道球宽、口针长、尾长、肛门处体宽、交合刺长7个形态学指标,采用变异分析、聚类分析等方法,探究松材线虫的形态适应性,明确差异性形态指标。【结果】1)浙江省不同地区松材线虫存在丰富的表型变异,松材线虫雌虫在多个形态指标上显著大于雄虫;变异分析结果显示,松材线虫的形态变异优先发生在与取食相关的形态指标上,在雌、雄虫形态指标中,中食道球宽及口针长变异较大,体长和尾长变化较为稳定,交合刺长是松材线虫雄虫变异较小的形态指标。2)多指标的层次聚类分析显示,19个采样点的松材线虫雌、雄成虫均分为不同的3支,但雌、雄虫层次聚类结果不一致,松材线虫雄虫聚类结果呈现与个体生殖指标相关,雌虫聚类结果呈现与个体生长发育指标相关,聚类结果与松材线虫的入侵时间及定殖地形之间未表现出明显的规律性,PLS-DA分析结果显示,体长、体宽以及尾长是雌虫聚类的主要形态指标,体长、尾长以及交合刺长是雄虫聚类的主要形态指标。3)松材线虫在环境适应中,形态会发生变化,北部松材线虫种群体型大于南部种群,定殖区松材线虫体型大于入侵区,海拔对松材线虫雌虫形态有影响。4)雌、雄成虫在环境适应中,雌虫形态形成差异性的速率大于雄虫,雌性的形态变异趋向于个体生长发育,而雄虫则趋向于生殖发育。【结论】地形及入侵时间会对松材线虫形态产生影响,松材线虫形态变异主要发生在与取食相关的特征上,体长、尾长、交合刺长等变异较小的形态特征可能是松材线虫大范围表型溯源的关键指标,雌、雄成虫形态变异程度及方向不一致。

松材线虫病疫木在药用石斛人工栽培中的应用

通过比较不同基质中药用石斛生长量和有效成份质量分数,探究经过无害化处理的松材线虫病疫木在铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)人工栽培中作为配方基质的使用效果。结果表明:在铁皮石斛人工种植中使用经过无害化处理后的松材线虫病疫木作为栽培基质切实可行。不同栽培方式适用的松材线虫病疫木替代基质的比例不同。以盆栽方式种植铁皮石斛时,1号基质(V(粒径9~12 mm疫木颗粒)∶V(新鲜树皮)∶V(饼肥)=1∶1∶1)充分发酵后可以在实际生产中替代常规栽培基质使用;以盘栽方式种植铁皮石斛时,3号基质(V(疫木锯末)∶V(新鲜树皮)∶V(饼肥)=1∶1∶1)充分发酵后可以在实际生产中替代常规栽培基质使用。

松材线虫mix-1基因的表达特性与生物学功能

【目的】研究松材线虫中与性别决定相关基因Bxy-mix-1的表达特性和生物学重要功能,明确该基因在松材线虫性别分化和繁殖交配中的作用,为从雌雄比例调节角度探索以该基因为靶标设计分子药物提供理论依据。【方法】根据松材线虫基因组设计引物、克隆Bxy-mix-1基因。对Bxy-mix-1进行生物信息学分析。利用RT-qPCR技术和原位杂交技术探究Bxy-mix-1基因在松材线虫各龄期的表达水平和表达部位,以明确其时空动态表达特性,采用RNA干扰技术探究该基因在松材线虫生长发育中的作用。【结果】生物信息学结果显示,松材线虫Bxy-mix-1基因的全长CDS为2163 bp,共编码1171个氨基酸,属于SMC蛋白家族。Bxy-mix-1基因在松材线虫各发育阶段均有表达,胚胎期表达量最低,2龄、3龄、4龄表达量逐渐升高,成虫期表达水平最高,且基因表达水平具有雌、雄虫差异性,即雌虫的基因表达水平显著高于雄虫。原位杂交结果表明Bxy-mix-1基因在松材线虫胚胎期呈现全胚胎表达,2龄期、3龄期表达集中在体中后段,4龄和成虫期出现雌、雄差异性表达,即在雌、雄虫的性腺以及雄虫的交合刺表达。Bxy-mix-1基因沉默后,雌雄比例统计结果显示,松材线虫的雌雄比率显著下降。交配结果显示,松材线虫雄虫错误定位率显著升高,雌虫被干扰后的平均产卵量显著下降。【结论】松材线虫Bxy-mix-1基因属SMC蛋白家族,基因表达水平及表达部位皆具有雌、雄虫显著差异性。研究表明Bxy-mix-1基因对松材线虫的性别决定和生殖交配行为具有重要的调控功能。

5种引诱剂对携带松材线虫松墨天牛的诱捕效果

为研究不同引诱剂对携带致病量松材线虫松墨天牛的诱捕效果,选取5种松墨天牛引诱剂APF-Ⅰ(A)、水光(B)、F2(C)、中捷四方(D)和F8(E)进行诱捕效果对比试验。结果表明:松林中松材线虫病致死松木数量多,导致松林中松墨天牛种群密度升高;松林中携带致病量松材线虫松墨天牛的密度与林中病死木数量呈正相关;在诱捕携带致病量松材线虫松墨天牛方面,引诱剂A在松材线虫病发病程度高的松林诱捕效果好,引诱剂B、D在松材线虫病发病程度低的松林效果好。在松材线虫病防控实践中,松材线虫病疫情严重的松林建议选用引诱剂A;在初发疫情的松林中,建议使用引诱剂B、D。针对松材线虫病发病程度不同的松林精准挑选引诱剂,可高效降低松林内携带致病量松材线虫松墨天牛的种群密度,对抑制松材线虫病的扩散与蔓延具有重要意义。

松材线虫胁迫对5种松树的代谢组共性表达

为研究松树在松材线虫胁迫下的分子防御机制,分别选取15~20年生的辽宁抚顺的油松(LY)、辽宁抚顺的红松(LH)、山东威海的赤松(SC)、山东威海的黑松(SH)、湖南长沙的马尾松(HM)5种代表性松树作为研究对象,运用液相色谱-质谱联用技术的非靶向代谢组学,将以上5种松树分为健康组和感病组,分别对5组松树样本的差异代谢物分布情况、差异代谢物的共性特征、共有差异代谢物的表达显著性、代谢通路富集分布情况、差异性代谢通路的共性特征等进行研究。结果表明:5种松树感染松材线虫后的代谢产物在苯和取代衍生物、羧酸及其衍生物、脂肪酰基、酚类、孕烯醇酮脂类、类固醇及其衍生物、其他类等7类化合物中分布较为集中;HM、LH、LY和SC,HM、LY、SC和SH这两种组合,只有1种共有的显著性差异代谢物,分别是百里酚和6-姜酮酚,5种松树以及剩下的其他4种松树的组合都没有共有的显著性差异代谢物;HM、LY、SC和SH感染松材线虫后,6-姜酮酚表达量显著升高,LH感染松材线虫后,6-姜酮酚表达量无显著性差异;HM、SC、LY和LH感染松材线虫后,百里酚表达量显著升高,SC感染松材线虫后,百里酚表达量无显著性差异;HM、LH、LY、SC、SH分别富集到51、55、46、71、43条差异显著的信号通路,5种松树共有的差异显著的信号通路共有19条,主要反映在植物的抗逆相关信号通路上,包括花生四烯酸代谢、亚油酸代谢、苯丙烷生物合成、多种氨基酸代谢等。

安庆市松材线虫病综合防控策略及技术要点

松材线虫病对松树能造成毁灭性伤害,是一种全世界普遍存在的病害。以安庆市为例,对松材线虫病的危害及防治策略和技术进行阐述,包括加强检疫工作、建立监测预警系统等,以期为有效控制松材线虫流行、提高林木资源的健康水平提供参考。

基于高光谱与遥感影像技术的松材线虫病害监测

随着经济的发展,松材线虫病是当前威胁松树生长的主要病害,如何进行有效的监测和管控是目前松材线虫病治理的主要问题。针对当前松材线虫病识别效果不佳、识别精度不够等问题,提出了一种使用高光谱和遥感技术相结合的松材线虫病监测技术。新技术使用聚类方法和均值滤波提升高光谱数据效果,同时加入特征提取分析遥感影像敏感性提升了影像数据监测和分析能力。结果表明:在光谱波长为400~700 nm和1000~1300 nm之间松树出现较大的滤波系数变化。高光谱聚类均值方法的维度降低效果更好,相较于主成分分析法,其识别精度提升了2.35个百分点。使用混合模型进行数据分析,其Kappa系数识别精度得到提升。

无人机遥感技术在松材线虫病疫情监测中的应用

松材线虫是松树的天敌,它具有蔓延速度快、致死率高、防治难度大等特点,导致每年有大量的松树遭受侵害。而监测时效性低是松材线虫迅速蔓延的主要因素之一,这往往导致错过了最佳的防治时机。针对上述问题,本研究以无人机搭载可见光传感器的一体化飞行平台,获取空间高分辨率的数字正射影像(DOM),对松材线虫病的综合监测技术开展应用研究。研究发现,利用无人机遥感技术对感染松材线虫病的疫木进行识别、定位,可有效提升松材线虫病疫情监测效率,为松材线虫病的防治提供数据支撑,对科学预测松材线虫病的发生具有重要意义。

松树松材线虫病生物防治技术的集成与应用

松材线虫病是全球松树森林的重大病害之一,尤其是亚洲和欧洲地区病害发生严重,造成了严重的经济损失和生态破坏。采用传统化学防治方法虽然有效,但存在环境污染问题,因而生物防治方法得到了越来越广泛地运用。综述了松材线虫病的传播与为害,以及采用化学和物理防治方法的局限性,分析了生物防治技术的原理,并论述了生物防治技术的集成与综合应用,以供参考。

松材线虫病现状及防治措施探究

松材线虫病是由松材线虫寄生在松树体内引起的一种病害,松材线虫病传播途径复杂,传播速度快,致死率高,一旦暴发将会造成松树大面积死亡,破坏生态平衡,给林业生产造成巨大损失。鉴于此,文章结合广西壮族自治区贺州地区松材线虫病发生背景,对目前该地区松材线虫病防治工作中存在的问题进行分析,包含防治意识薄弱、资金投入不足、疫木管理不严以及缺少专业工作人员等方面,结合实际问题提出了针对性的优化解决措施,以此来保证该地区松材线虫病的防治工作效果。

“林分转换”技术在松材线虫病防控中的重要性论述

多年来,我国松材线虫病发生的最北端是山东省烟台市,2016大连疫情的发现将我国疫情发生北端向北推移了200多公里,辽宁、吉林、甘肃等省先后发生疫情,说明松材线虫在中温带已经完成了从适生-繁殖-扩散的基因转变,从而证明了中温带成为松材线虫新的适生区,造成了疫情北扩西进态势更加明显。因此,位于北温带纬度400-660度之间的东北森林带,疫情防控形势更加严峻。本文主要研究对于松树林分布范围广,密度较高,容易形成虫害暴发,并且传播速度较快的重型疫区,采取对树种结构调整及合理的植树造林等相关森林经营技术,充分减缓和控制松材线虫病疫情的发生与扩散。

基于无人机多光谱遥感技术监测松材线虫病的实验研究

研究无人机多光谱遥感技术在松材线虫病监测中的应用效果。方法 以本单位实验林场的次生松树林为研究对象,采用无人机载多光谱遥感成像数据对区域内松树林进行成像,并通过图像处理。分类识别以及定位等措施对区域内染病、病死松树进行高精度检查,并与现场调查数据进行对比分析,判断无人机多光谱遥感技术在松材线虫病监测中的效果。结果 无人机多光谱遥感技术与地物光谱仪的健康松树、亚健康松树以及枯萎松树不同光谱长度的反射率具有较高的相似性,同时无人机多光谱遥感技术对亚健康松树和枯死松树SVM分类具有较高的精准度,可以准确判断松树是否发生松材线虫病。结论 采用无人机多光谱遥感就进行松材线虫病监测可以充分利用多光谱遥感数据进行病害树木和病死树木的识别,为松材线虫病早期防治提供数据支撑,有效提升松材线虫病的防治效果。

松材线虫病的发病原理及防治措施

松材线虫病是由松材线虫引发的松树毁灭性病害,近年在文山州范围出现过病例。基于文章研究,其发病原理在于松材线虫借助松褐天牛等媒介传入松树。同时,在防治过程中,树立正确的防治思想观念、加强病害监测及时清理疫木、严格规范推进检疫工作开展及从传播方式角度做好综合防治四方面策略是有效手段。

松材线虫病综合防治技术

在树木生长过程中,松材线虫会在媒介昆虫的帮助下快速进入松树的伤口中,在短时间内快速繁殖,导致树木枯死,对林木健康生长造成了较大威胁。研究了松材线虫病综合防治技术示范林建设,以期降低松材线虫病的发病率,维护林木健康生长,推动示范林建设。

湖南省松材线虫病防控现状与对策

松材线虫是极具危险性的外来入侵物种,是重大植物疫情来源之一,严重威胁生态安全、生物安全和经济发展。为适应新形势下松材线虫病疫情防控工作,开创防控工作新局面,笔者选取32个松材线虫病重型疫区、18个轻型疫区和9个预防区开展实地调查,广泛征求地方政府、林业主管部门、乡镇林业站、林农和相关防控企业的意见建议,采取查看现场、走访询问、问卷调查、座谈研讨等多种方式,对当前防控现状、存在的问题开展深入调查,针对性地提出加强我省松材线虫病防控工作的对策。

基于RPA等温扩增的松材线虫快速检测技术体系建立

利用松材线虫Bursaphelenchus xylophilus基因组分析和等温扩增技术,设计生产松材线虫野外快速检测技术产品并测试其效果。结果表明:比较分析松材线虫和拟松材线虫Bursaphelenchus mucronatus基因组发现松材线虫特异性基因Bx-gene12,以此为基础设计特异性扩增引物和探针,对采集自不同地区的松材线虫、拟松材线虫和松树内其他线虫株系采用研磨颗粒以1500 r/min转速震荡5 min的破碎方法有效释放线虫DNA,40℃等温扩增15 min反应条件下可有效区分松材线虫和其他线虫,检测灵敏度达到100 fg或1条线虫;该快速检测方法在25 min内有效检测出染病黑松Pinus thunbergii和赤松Pinus densiflora松木内的松材线虫。利用RPA等温扩增技术实现25 min内对野外环境下松材线虫的快速检测,可为松材线虫病及时有效防控提供支持。

2%甲维盐乳油对松材线虫病的防效测定

[目的]为测试2%甲维盐乳油(商品名:松高飞)对松材线虫病的防治效果。[方法]首先通过室内浸渍法比较了2%甲维盐乳油和2%甲维盐微乳剂(商品名:林源松韵)的杀线活性,然后在温室和林间通过树干注射测试了2%甲维盐乳油对松材线虫病的防治效果,最后通过高效液相色谱法测定了不同时间、不同松树体内甲维盐的含量变化。[结果]室内浸渍法结果显示,2%甲维盐乳油具有更强的杀线活性,LC_(50)为41.808 mg·L^(-1),显著低于2%甲维盐微乳剂的75.959 mg·L^(-1)(p<0.05)。温室预防组结果显示,2%甲维盐乳油的预防效果显著,2 a后松树无死亡。温室治疗组结果显示,2%甲维盐乳油治疗时间越早,治疗效果越好;2 a后,接种线虫后7 d注药治疗组,松树无死亡;而30 d后注药治疗组,白皮松、无死亡,油松死亡率为20%,华山松死亡率为40%。林间的试验显示2%甲维盐乳油在两块林地的防治效果显著,其试验组马尾松林2 a累计死亡率分别为2%和5%,远低于对照组马尾松死亡率20%和25%。随着时间变化,不同松树体内甲维盐变化有所差异,华山松体内平均甲维盐含量最高(36.59 mg·kg^(-1)),油松最低(27.11 mg·kg^(-1))。注射后15 d内,所有松树体内甲维盐含量均上升;15 d后,华山松树干中部甲维盐含量逐渐升高,60 d的含量最高;而油松、白皮松树干内甲维盐含量逐渐降低并趋平。[结论]2%甲维盐乳油对松材线虫具有显著的杀线活性,温室和林间防治效果显著,在不同松树体内传输和存留效果良好,无明显药害,可以进一步推广使用。

基于NanoDet-SimAM小尺寸松材线虫病受害木检测

针对小尺寸松材线虫病受害木检测精度及检测效率低的问题,提出了一种融合深度网络和注意力机制的小尺寸松材线虫智能检测模型。采用无人机(UAV)搭载小型相机在220 m高度拍摄小尺寸松材线虫受害木图像,应用图像旋转、缩放、添加高斯噪声和模拟光照强度等数据处理方式扩充数据集,设计轻量级深度网络NanoDet和SimAM注意力模块融合模型NanoDet-SimAM对小尺寸松材线虫受害木进行精准检测。结果表明,该模型相较于Faster R-CNN、Yolov4、Yolov5s及NanoDet等检测网络模型,具有更高的检测精度、速度和稳定性。

抗松材线虫病马尾松种质资源遗传多样性分析及核心种质构建

【目的】对来自安徽省林业科学研究院和异地保存在浙江省临海市林业技术推广和场圃旅游服务总站的114份抗松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病马尾松Pinus massoniana种质进行遗传多样性与群体结构分析,构建抗性马尾松核心种质库。【方法】对114份抗性马尾松种质进行检测,使用分子生物学软件计算遗传多样性参数,并进行主坐标(PCoA)和群体结构分析。利用M策略和随机取样策略分别构建核心种质,分析不同核心种质的的遗传多样性参数,确定最适合的构建方法。【结果】114份抗性马尾松种质共检测到115个等位基因,平均有效等位基因数(N_(e))为5.54,平均Shannon’s多样性指数(I)为1.51,平均多态信息含量(P_(IC))为0.90,结果表明其具有较高的遗传多样性水平。群体结构分析将114份抗性马尾松种质分为4个亚群,主坐标分析结果与上述基本一致。根据遗传多样性参数和抽样数量综合考虑,M策略构建的核心种质能以最小的种质数保留原有种质最大的遗传多样性,为最佳的取样策略。利用该策略得到了72份核心种质,其保留了原有种质100%的等位基因数,N_(e)、I、期望杂合度(H_(e))、PIC等遗传参数的保留率分别为95.67%、94.96%、98.12%和100.00%,将构建的核心种质与原有种质进行t检验、PCoA分析和UPGMA聚类分析,结果表明两者间的遗传多样性无显著差异。【结论】114份抗性马尾松种质遗传多样性水平较高,构建的72份抗性马尾松核心种质,去除了遗传冗余,有利于抗性马尾松种质资源的有效保护和科学利用,可为优异基因发掘和新品种选育提供参考。

林分和景观水平因子对松材线虫病发生的影响——以山东威海地区松林为例

松材线虫病(Pine wilt disease)传入我国以来,造成了大面积松林枯死,严重威胁我国的林业和生态建设的发展,但目前分析林分和景观水平因子对松材线虫病综合影响的研究较少。本文基于松材线虫病危害后期的山东威海地区的松林,利用野外调查数据、森林资源二类调查数据和高分辨率遥感影像,获取了影响松材线虫病危害的林分水平和景观水平的各种因子,通过逐步回归分析、线性回归分析和建立广义线性模型(GLM),探讨了景观分析的最适尺度,分析不同因子在解释松材线虫病危害程度方面的作用和相对重要性,以期为松材线虫病的防控技术及宏观管理政策制定提供科学依据。结果显示,750 m尺度下景观格局指数对松材线虫病发病率的解释效果最好。景观因子中,距疫源地距离、景观分离度与距人为活动区域距离对发病率影响最显著(相对重要性值为1.00),其中景观分离度和距疫源地距离与发病率呈负相关,距人为活动区域距离与发病率呈正相关;松林斑块连接度的相对重要性次之(相对重要性值为0.69),与发病率呈正相关;斑块丰富度密度、相关外接圆指数的相对重要性值较低(0.33)。林分因子中,林分密度的相对重要性值最低(0.23)。综合分析林分因子和景观因子的作用发现,在威海地区松材线虫病暴发后期的林分中,相较于林分因子,景观因子起主导作用。研究结果有助于提高对松材线虫病发生的驱动机制的了解。