江西省52个春玉米品种对玉米蚜和亚洲玉米螟的抗性鉴定

【目的】虫害是影响玉米产量与品质的重要因素之一,评估不同玉米品种对主要害虫的抗性水平,对选用抗虫品种具有重要指导意义。【方法】首先通过种群动态调查确定江西省春玉米主要害虫种类,随后通过蚜量比值和茎秆蛀孔数筛选江西省52个推广春玉米品种中的玉米抗虫品种,最后通过果穗产量和危害率调查得到适合江西省种植的玉米抗虫品种。【结果】调查发现劳氏黏虫(Mythimna loreyi)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、棉铃虫(Helicoverpa armigera)、草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)、玉米蚜(Rhopalosiphum maidis)为江西省南昌市春玉米主要害虫,其中玉米蚜和亚洲玉米螟种群数量相对较大。通过蚜量比值得出52个推广品种中有高抗蚜虫品种17个,抗蚜品种5个,中抗品种5个,敏感品种6个,高感品种17个;通过茎秆蛀孔数得出有高抗亚洲玉米螟品种12个,抗亚洲玉米螟品种有14个,中抗品种12个,敏感品种5个,高感品种9个。部分推广玉米品种抗蚜性较差时,其抗螟性则较强,而当抗螟性较差时,则其抗蚜性抗蚜性较强,但京科968、双甜726、万鲜甜6188既高抗蚜虫又高抗亚洲玉米螟;52个推广玉米品种10株产量为0.90~4.24 kg,产量最高的5个品种分别为万鲜甜6188、百沐达、维甜999、美玉爽甜糯502、京科968,推广玉米品种中大部分果穗为害率较高,除尚满帝、桂甜糯108、泰坦、百沐达、桂糯530,其余品种果穗为害率都在50%以上。【结论】江西省52个推广的玉米品种对害虫具有不同程度抗性,其在自然感虫状态下的产量也差异较大,结合抗虫性和产量指标得出万鲜甜6188和京科968既具有较强的抗蚜性、抗螟性,同时自然感虫状态下产量较高,推荐江西省春玉米种植万鲜甜6188和京科968。筛选得到的抗性品系也可为玉米抗虫品种的选育和推广提供了候选材料和理论依据。

大麦黄矮病毒-PAV株系侵染小麦对玉米蚜适合度的影响

大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf virus, BYDV)-PAV株系是引起我国小麦黄矮病流行的重要病原,玉米蚜(Rhopalosiphum maidis Fitch)是陕北农田蚜害的优势种之一,在玉米与小麦轮作的条件下,黄矮病原极有可能对玉米蚜的适合度产生直接或间接影响。基于此,本研究通过构建玉米蚜的生命表,利用两性生命表软件分析种群动态参数的变化,以评估BYDV-PAV株系侵染小麦对玉米蚜适合度的影响。结果表明:与健康植株相比较,小麦品种XN979感染BYDV-PAV病毒之后,显著提高了玉米蚜的净增殖率、内禀增长率、周限增长率参数,并有效提高了其存活率与生命周期;未携带病毒的禾谷缢管蚜取食之后,却显著降低了玉米蚜的种群动态参数,并且其存活率曲线呈现急剧下降的趋势。因此,BYDV-PAV病毒侵染小麦可对玉米蚜的适合度产生积极影响。研究为完整解析不同作物轮作过程中植物病毒BYDV-PAV株系介导的蚜虫与小麦的互作规律提供了重要线索,也可为陕北农田蚜害以及黄矮病的防控提供实验数据支撑。

黄斑盘瓢虫和六斑月瓢虫对玉米蚜的捕食作用

为了明确黄斑盘瓢虫(Lemniasaucia)和六斑月瓢虫(Cheilomenessexmaculata)对玉米蚜(Rhopalosiphummaidis)的捕食作用和控害潜力,在室内条件下分别评估黄斑盘瓢虫和六斑月瓢虫成虫对玉米蚜成虫的捕食功能反应、寻找效应、种内干扰和自身密度干扰效应.结果表明,黄斑盘瓢虫和六斑月瓢虫成虫对玉米蚜成虫的捕食功能反应符合HollingⅡ型,日最大捕食量分别达到256.4头和277.8头.黄斑盘瓢虫和六斑月瓢虫对玉米蚜的寻找效应与猎物密度呈负相关.捕食者在限定的空间内存在干扰作用,当瓢蚜比不变时,随着瓢虫密度的增加,瓢虫平均捕食率下降,分摊竞争强度增大.此外,瓢虫的捕食作用受到自身密度的影响,黄斑盘瓢虫和六斑月瓢虫捕食玉米蚜的竞争参数分别为0.8145和0.8319.黄斑盘瓢虫和六斑月瓢虫成虫对玉米蚜成虫具有较强的控害潜力,研究结果为玉米蚜的可持续治理提供了理论参考.

不同玉米品种对玉米蚜抗性评价研究

为明确玉米蚜对8个供试玉米品种生理特性的影响,筛选出抗玉米蚜的玉米品种,在苗期对8个供试玉米品种进行了人工接种玉米蚜,并测定了其叶绿素含量,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性和游离脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量,同时采用隶属函数法对供试品种进行了综合分析,并运用逐步回归分析建立了最优回归方程,筛选出不同抗性玉米在抗玉米蚜方面较为显著的指标。结果表明,8个供试玉米品种经玉米蚜处理后,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均有所降低,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性和游离脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量均有不同程度的提高;8个供试玉米品种的抗虫性由强到弱排序依次为郑单958>先玉335>鲁单6号>鲁单6018>齐单1号>济单8号>德发705>德单123。综上,经玉米蚜处理影响了供试玉米品种的生理特性,其中郑单958和先玉335主要通过维持叶绿素含量、增加抗氧化酶活性来提高对玉米蚜的抗性,鲁单6号、鲁单6018、齐单1号、济单8号主要通过增加渗透调节物质(SS)对抗玉米蚜,德发705和德单123主要通过积累游离脯氨酸来缓解玉米蚜的危害。

不同玉米品种(系)对玉米蚜生长发育和种群增长的影响

玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)是为害玉米的重要害虫。为评价不同玉米品种(系)对玉米蚜生长发育的适合性,从而为抗性品种(系)的鉴定及其抗性机制分析提供依据,在室内条件下,组建了玉米蚜实验种群在8个玉米品种(系)上的特定时间生命表。结果表明:玉米蚜1龄若虫在供试的4个玉米品种郑单958、浚单20、先玉335和良玉88上的发育历期长于供试的4个自交系87-1、濮改340-1-1、旱21和齐319,其中良玉88和先玉335与4个自交系之间差异显著;成蚜寿命和世代历期在4个自交系上较长;4个供试玉米品种上各虫龄的存活率显著小于4个自交系;成蚜产蚜量在各品种(系)间也存在显著差异,以取食齐319品系时最大,平均产蚜量64.4头,其次是濮改340-1-1,为56.53头,以取食浚单20时最小,只有19.93头。生命表参数表明,玉米蚜在供试的玉米品种(系)上均能繁殖,但与4个玉米自交系相比,玉米蚜在4个玉米品种上的种群净增殖率R0、内禀增长率rm和周限增长率λ均减小或显著减小,而平均世代周期和种群加倍时间则延长,说明供试的4个玉米品种对玉米蚜生长发育和繁殖均有不利影响。

不同玉米品种(系)田间抗蚜性的初步鉴定

采用蚜情指数法,初步鉴定了河南省4个主栽玉米品种和7个自交系的田间抗蚜性.结果表明,不同品种(系)的抗蚜性存在差异,4个主栽品种浚单20、郑单958、良玉88和先玉335对玉米蚜的抗性级别均在"中抗"以上,其中浚单20和郑单958的抗性最强,达"高抗"水平,其次是良玉88;7个自交系中昌7和昌7-2的抗蚜性最强,达"抗虫"或"高抗"水平,齐319的抗性最弱,为"高感"水平.本研究建立了利用抽雄期至灌浆期的蚜情指数代表玉米全生育期蚜情指数的抗蚜性鉴定方法,结果表明在驻马店和郑州两地的鉴定结论基本一致,说明这种方法是可行的.

三种玉米蚜虫种群的生态位分析

对重庆市郊区1998～1999年春玉米上3种蚜虫种群的数量动态、生态位宽度和生态位重叠进行了系统的分析研究。结果表明,发生在春玉米上的玉米蚜(Rhoplosiphum maidis),禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)和麦长管蚜(Sitobion avenae)3种蚜虫混合种群的种群数量消长呈现出5月中下旬和6月下旬两个高峰;在生态位宽度上,Livens生态位宽度指数(Bi)分析表明,麦长管蚜表现出时间上的高度分化,玉米蚜表现出空间上的高度聚集诗性,而禾谷缢管蚜的分化并不明显;在生态位重叠上,玉米蚜和禾谷缢管蚜的Hurlbert生态位重叠指数(L_(ij))最高,玉米蚜和麦长管蚜次之,禾谷缢管蚜和麦长管蚜最小。在春玉米上发生的3种蚜虫中,玉米蚜具有较强的竞争优势。

玉米蚜在8个玉米品种(系)上取食行为的比较分析

【目的】明确玉米蚜(Rhopalosiphum maidis)在8个玉米品种(系)上的取食行为,筛选出合适的刺吸电位(EPG)参数作为对不同玉米品种(系)进行抗蚜性分类的指标,为抗性玉米材料的筛选提供借鉴。【方法】利用直流型刺吸电位仪(DC-EPG Giga-4)记录玉米蚜在8个玉米品种(系)上的取食行为并进行比较分析,8个品种(系)分别为浚单20、郑单958、良玉88、先玉335、濮改340-1-1、旱21、87-1和齐319;以不同EPG参数为指标,对供试玉米品种(系)的抗蚜性进行分类,并与田间抗蚜性鉴定结果进行比较,之后选择合适的EPG参数,建议其可作为利用EPG技术筛选抗蚜性玉米材料的指标。【结果】玉米蚜在玉米上的EPG波形主要有Np、C、Pd、E1、E2和F波,其中Np、F、E1和E2波与玉米品种(系)的抗蚜性有关。到达韧皮部前:玉米蚜在抗性材料浚单20上的第1次刺探持续时间明显长于感性材料齐319,可能在浚单20叶片表皮上存有阻碍玉米蚜取食的因子;此外,玉米蚜在抗性材料浚单20、郑单958和良玉88上取食时,其F波总时间及平均持续时间显著长于或长于其他玉米品种(系),说明玉米蚜取食这3个玉米品种时,其口针遇到的机械阻力较大。到达韧皮部后:玉米蚜在抗性材料浚单20和郑单958这两个玉米品种上的第1次E1波出现时间晚,持续时间长,表明这两个品种在韧皮部层次上对玉米蚜的抗性水平较其他玉米品种(系)高;玉米蚜在感性材料齐319和旱21上的E2波总时间及持续吸食时间相对较高,显著大于良玉88,说明玉米蚜喜好取食感性材料齐319和旱21的韧皮部汁液。此外,以各取食波形平均持续时间为指标对各玉米品种(系)进行聚类分析,可把供试玉米品种(系)划分为3类,其抗性强弱为:第Ⅰ类(浚单20、郑单958和良玉88)>第Ⅲ类(濮改340-1-1、旱21和87-1)>第Ⅱ类(先玉335和齐319)。【结论】玉米蚜在不同玉米品种(系)上的取食行为有一定差异,高抗玉米品种浚单20和郑单958在叶片表面和韧皮部层次上对玉米蚜存有一定的抗性。以E和Np波平均持续时间为指标,对各玉米品种(系)抗蚜性进行排序,其结果与笔者课题组前期田间调查结果基本一致。因此,在利用EPG技术筛选抗蚜性玉米材料时,建议以E和Np波作为评价抗性强弱的指标。

转Bt基因抗虫玉米对玉米蚜种群增长的影响

在人工气候箱条件下研究了玉米蚜(Rhopalosiphum maidisFitch)取食表达cry1Ab杀虫蛋白Bt抗虫玉米的实验种群生命表.结果表明:两种不同Bt玉米杂交种DK647BTY(MON810转化事件)和NX4777(B t11转化事件)对玉米蚜的生长、发育、繁殖和存活均无明显的不利影响,玉米蚜在DK647BTY和NX4777两种Bt玉米品种上的内禀增长率rm、周限增长率λ和种群净增殖率R0与各自对照之间没有显著差异;玉米蚜有翅蚜比率、各龄若虫的死亡率在Bt玉米和对照以及不同品种之间没有明显差异;Bt玉米对玉米蚜的寿命和繁殖历期也没有明显差异.表明表达cry1Ab杀虫蛋白的Bt玉米对玉米蚜的生长发育和繁殖没有明显影响.

龟纹瓢虫捕食玉米蚜功能反应研究

室内研究了不同龄期的龟纹瓢虫Propylea japonica幼虫和成虫对玉米蚜Rhopalosiphum maidis的捕食功能反应。结果表明,龟纹瓢虫各龄幼虫及成虫对玉米蚜的日捕食量差异较大。龟纹瓢虫4龄幼虫对玉米蚜具有较强的捕食能力,最大日捕食量为196.85头。各龄幼虫和成虫的捕食功能反应均属于HollingⅡ型圆盘方程,经χ2检验,其理论值与观察值差异不显著。

不同玉米品种玉米蚜田间消长与其主要生化物质的相关性研究

为明确玉米蚜发生数量与玉米主要生化物质含量的相关性,系统调查了玉米田玉米蚜种群数量的自然消长动态,分析了玉米不同生育期植株营养物质和次生物质的含量。结果表明:玉米蚜的种群消长动态随玉米品种(系)生育期的变化而变化,但在抗蚜品种和感蚜品种(系)上的变化趋势基本一致;在玉米雄穗抽出之前,玉米蚜的种群密度较低;进入抽雄期后,发生量逐渐上升,至雄穗完全抽出时达到第一个发生高峰;进入吐丝期后,玉米蚜从雄穗转移至雌穗为害,至雌穗灌浆期达到第二个发生高峰;此后随着玉米雌穗的逐渐成熟及植株老化等,其种群数量急剧下降。供试玉米品种(系)不同生育期的营养物质和次生物质含量存在一定差异,其中灌浆期可溶性总糖和可溶性蛋白质含量与玉米蚜发生量呈显著正相关,而单宁含量与4个生育期玉米蚜发生量呈显著负相关,说明单宁是抗性玉米品种的抗蚜因子之一。

春玉米田蚜虫种群的数量消长及空间动态

对重庆市郊区 1998年至 1999年春玉米上蚜虫种群的发生情况进行了系统调查。结果表明 ,在春玉米上取食危害的蚜虫主要有 4种 ,以玉米蚜为优势种群。玉米蚜虫混合种群的数量消长呈现 5月中下旬和 6月下旬两个高峰 ;几种蚜虫的混合种群在玉米田中的动态分布始终呈聚集分布。采用负二项分布K和聚块型指标M /X对聚集或扩散的趋势分析判断表明 ,随着玉米的生长发育 ,玉米蚜虫表现出扩散—聚集—再扩散—再聚集的趋势 ,而且聚集强度的变化有明显的季节性规律。

温度对玉米蚜种群增长的影响

研究了温度对玉米蚜RhopalosiphummaidisFitch种群存活率、生殖率及内禀增长率的影响 ,同时测定了不同温度条件下玉米蚜种群的净增殖率、周限增长率、种群倍增时间及稳定年龄组配等种群参数。在 1 0℃和 3 5℃条件下 ,玉米蚜若蚜的死亡率较高 ,特别是 4龄若蚜 ;2 5℃最适宜玉米蚜的生长、发育和繁殖 。

玉米不同品种对玉米蚜的抗性鉴定

采用蚜情指数法对24个玉米品种进行玉米蚜(Rhopalosiphum maidis Fitch)田间自然感蚜抗性鉴定,和室内抗蚜鉴定进行比较研究,结果表明,田间自然感蚜发现高抗品种有9个,分别是:云瑞7号、YR88号、YR220号、保c09-6、靖丰3号、德玉15号、监09-40,LL11Q447,LL11Q388;抗虫及中抗品种有7个,分别是:YR6号、YR7号、YR8号、YR47号、YR99号、云优105、保玉13号;感虫品种有2个,分别是:YR68号、LL11Q523;高感品种有6个,分别是:海禾2号、保玉9号、靖丰6号、德玉14号、农大68号、LL11Q266。室内接虫发现高抗品种YR 220号(平均蚜量221.111 1头/株)与高感品种德玉14号(平均蚜量902.777 8头/株)间存在极显著差异(P<0.01),不同抗性级别的品种上的平均着蚜量也存在显著差异(P<0.05),与田间抗性鉴定结果基本一致。

温度对玉米蚜发育和繁殖的影响

5种恒温条件下 ,研究了玉米蚜的生长发育及繁殖规律。在 1 0～ 2 5℃时 ,随温度的升高 ,若蚜的发育速率加快 ,发育历期缩短 ;无翅蚜若虫期的发育起点温度为 3.0 3℃ ,有效积温为 1 2 .80日度 ,有翅蚜若虫期的发育起点温度为 4 .32℃ ,有效积温为 1 35 ,33日度 ;在 1 5～ 30℃时 ,若蚜存活率为 6 2 .8%～ 84 .9% ,1 0℃和35℃时 ,若蚜存活率下降到 1 3.6 %和 36 .3% ;平均寿命随温度升高而缩短 ;不同温度下繁殖能力不同 ,2 5℃时繁殖能力最强 ,每雌平均产仔量无翅蚜为 38.5头 ,有翅蚜为 35 .1头。2 5℃为玉米蚜生长发育及繁殖的最适温度。

玉米蚜的发生动态研究

对玉米蚜发生动态的室外自然调查结果表明,玉米蚜在陕西关中的寄主植物主要有玉米、小麦、大麦、高梁、莠子草、稗草、狗尾草、蟋蟀草、狗牙根及马唐草等。其在10月中、下旬迁入麦田,以无翅成蚜在小麦根际地下越冬。7月上旬迁入玉米田,发生高峰在玉米抽雄期和雌穗成熟前期,与寄主营养良好的生育期一致。有翅蚜的发生有3个高峰期,分别是7月下旬玉米大喇叭口期、8月下旬散粉结束雄穗逐渐干枯期和9月中、下旬玉米营养和气候条件恶化时。抽雄以前在玉米植株的分布由基部到心叶逐渐增多;玉米抽雄以后,由雄穗逐渐向下部移动。玉米蚜在玉米植株上的分布动态因植株的营养状况及气温变化而不同,一般主要分布于植株较幼嫩和隐蔽的部位。

龟纹瓢虫对玉米蚜的捕食作用研究

在实验室条件下,测定了不同龄期龟纹瓢虫幼虫及雌雄成虫对玉米蚜的捕食作用。结果表明,龟纹瓢虫对玉米蚜的捕食作用在一定的空间范围内受其自身密度及猎物密度制约,相互间存在干扰。模拟后的各干扰反应方程经χ2检验,其理论值与观察值差异不显著。说明龟纹瓢虫对玉米蚜具有很好的捕食控制作用,应注意保护玉米田间龟纹瓢虫。

龟纹瓢虫捕食玉米蚜的功能反应与寻找效应研究

测定了龟纹瓢虫雌成虫和雄成虫对玉米蚜的功能反应和寻找效应。结果表明,其功能反应均属于Holling型圆盘方程式,寻找效应与自身密度的关系可用Hassell数学模型描述。龟纹瓢虫对玉米蚜具有较强的捕食能力,雌成虫日最大捕食量为87.3头,雄成虫为93.4头。龟纹瓢虫对猎物的寻找效应随自身密度的增大而下降。模拟后的各方程经χ2检验,其理论值与观察值差异不显著。

食蚜瘿蚊捕食能力研究

食蚜瘿蚊Aphidoletes aphidimyza(Rondani)是多种蚜虫的重要天敌,在农业生产中具有重要的应用潜力。为研究食蚜瘿蚊幼虫对玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)的搜寻和控害潜能及饥饿胁迫对其捕食行为的影响,在室内条件下研究了食蚜瘿蚊各龄期幼虫对玉米蚜的捕食量;3龄幼虫饥饿24 h后的捕食速度;各龄幼虫饥饿12 h后的爬行能力;各龄幼虫耐饥饿能力及3龄幼虫不同饥饿程度下的捕食功能反应。结果表明,食蚜瘿蚊3龄幼虫的捕食量最大,总共19.21头;2和3龄幼虫的爬行速度较快,田间觅食能力较强。不同饥饿程度的食蚜瘿蚊3龄幼虫对玉米蚜的捕食功能反应拟合HollingⅡ型功能反应模型,其捕食量均随蚜虫密度的增加而上升。综上所述,食蚜瘿蚊2龄末3龄初的幼虫具有较强的捕食和耐饥饿能力。

六斑月瓢虫捕食不同猎物的功能反应研究

在室内条件下研究了六斑月瓢虫Menochilus sexmaculata雌、雄成虫对烟粉虱Bemisia tabaci、豆蚜Aphis craccivora和玉米蚜Rhopalosiphum maidis的捕食作用。结果表明,六斑月瓢虫成虫对3种猎物的捕食功能反应均符合HollingⅡ功能反应模型,经χ2检验,其理论值与观察值差异不显著。捕食功能反应参数反映六斑月瓢虫雌、雄成虫对烟粉虱、玉米蚜和豆蚜的捕食量差异显著,其最大日捕食量分别为86.21、217.39、303.03头和60.98、151.52、153.85头。六斑月瓢虫雌、雄成虫的搜寻效应均随猎物的密度增加而降低,且以取食豆蚜和玉米蚜的搜寻效应大于烟粉虱。六斑月瓢虫成虫对3种猎物的控制能力大小依次为豆蚜>玉米蚜>烟粉虱,且雌成虫大于雄成虫。