菊方翅网蝽雌雄成虫图像识别技术的初步研究

菊方翅网蝽主要为害菊科植物,是特种经济作物菊芋的潜在性害虫,对此害虫的形态识别和种群动态预测非常重要。昆虫几何形态特征的提取和分析是进行其自动识别、远程鉴定、种群监测和预测预报的基础。本文利用图像采集与处理技术,通过BugShape软件对其外部几何形态特征进行了自动和手动获取与分析。结果表明,菊方翅网蝽周长和紧凑度两个参数在不同分辨率下差异显著,雌虫球状性在不同分辨率下也差异显著。雌雄之间周长、长轴长度和短轴长度差异不显著,而偏心率、紧凑度、球状性、叶状性和圆形度差异均达到显著水平。雌雄个体的原始判别正确率为92%~93%,交叉判别正确率为91%~93%。使用所有10个参数进行判别分析时,判别的正确率与分辨率呈正相关关系。手动测量结果表明,菊方翅网蝽雌雄成虫体长分别为(1.86±0.07)mm和(1.80±0.07)mm,中胸宽度分别为(0.73±0.02)mm和(0.69±0.03)mm,腹部宽度分别为(1.04±0.05)mm和(0.84±0.07)mm。利用手动测量数据进行雌雄个体判别分析的正确率达到98%~99%。

加拿大一枝黄花生境中昆虫群落特征分析及优势天敌筛选

【目的】为探究天敌昆虫防控加拿大一枝黄花的可行性,明确长沙县黄花镇郭公渡郭公组入侵加拿大一枝黄花生境中昆虫群落结构特征及动态变化。【方法】于2017年5-11月在加拿大一枝黄花成片爆发区采用扫网法、样方法及目测法进行了昆虫群落调查;利用Shannon-Wiener指数、Hulbert种间相遇概率等多样性指数对昆虫群落及功能群的物种多样性进行测度与分析,以捕捉昆虫开展了寄主专一性测试和控害效果试验。【结果】研究区昆虫包含9目34科49种。通过实验室饲养,发现有9种昆虫取食加拿大一枝黄花,其中白条银纹夜蛾(Argyrogoamma albostriata)和菊方翅网蝽(Corythucha marmorata)的发生时期与加拿大一枝黄花的发生时期相近,防控加拿大一枝黄花的效果明显。白条银纹夜蛾幼虫期平均每只取食加拿大一枝黄花约95.937 cm^2;菊方翅网蝽吸食加拿大一枝黄花汁液,能有效控制其产量,严重时能使加拿大一枝黄花地上部分干枯。20科35种植物的寄主专一性测试发现,菊方翅网蝽食性广而杂,虽对加拿大一枝黄花的生长有较强的抑制能力,但不宜作为生物防治物种应用,而白条银纹夜蛾幼虫在非选择条件下仅取食两种菊科测试植物,且对加拿大一枝黄花表现出明显的取食偏好,是防控加拿大一枝黄花首选天敌昆虫。【结论】经过筛选研究,白条银纹夜蛾幼虫作为加拿大一枝黄花天敌昆虫,适合用于生物防控加拿大一枝黄花,菊方翅网蝽对加拿大一枝黄花的生防潜力还有待进一步研究。研究结果对科学防控加拿大一枝黄花的危害具有指导作用。

菊方翅网蝽内生殖系统的结构与形态发育研究

一般认为网蝽科及其近缘类群所特有的伪储精囊与其它半翅目异翅亚目昆虫的储精囊具有相同的储存精子的功能,但近期的功能形态学研究否定了伪储精囊的储精功能并认定其为雌性生殖附腺。本文从成虫性成熟过程中的内生殖系统发育角度,描述了菊方翅网蝽Corythucha marmorata的卵巢、侧输卵管、伪储精囊、精巢、精囊和雄性生殖附腺的结构及其形态变化。在成虫性成熟过程中,雄虫内生殖器官精囊和雄性附腺逐渐加长,且成熟期的雄性附腺充满粉红色分泌物;雌虫内生殖器官的成熟过程分为卵巢小管的卵室形成、卵黄沉积和卵粒成熟三个阶段,且排完卵后卵巢重新孕卵,出现周期性形态变化;交配时侧输卵管基部膨大为精液接受器,并接受精液(含精子和精浆);交配1d后侧输卵管恢复为正常状态,精液或至少部分精浆弥漫性渗入伪储精囊,并在伪储精囊内形成黄棕色沉积核;未交配雌虫的伪储精囊一直保持透明状,而已交配雌虫的伪储精囊具有明显的黄棕色沉积核。据精液传递和粉红色雄性生殖附腺分泌物渗入雌虫伪储精囊两个关键证据推断,菊方翅网蝽雌虫的伪储精囊具有储存精液的功能。

入侵害虫菊方翅网蝽在中国的潜在分布预测

菊方翅网蝽Corythucha marmorata(Uhler,1878)是我国新近发现的外来入侵害虫,研究明确菊方翅网蝽在我国的潜在分布范围对其监测预警及科学防控具有重要意义。本研究根据菊方翅网蝽的地理分布数据及相关环境变量,运用Maxent生态位模型与ArcGIS预测了菊方翅网蝽在中国的潜在地理分布范围。预测结果表明:菊方翅网蝽在我国的适生区主要分布于100°~125°E,20°~40°N的亚热带、暖温带区域,其中高适生区主要集中在长江中下游地区,包括浙江、江苏、湖南、上海大部分地区、安徽南部、湖北南部、江西西部及南部、贵州东部、福建东部、广西北部、山东中部、河南南部以及重庆、台湾局部;此外,极端气温、平均气温、最干月份降雨量对菊方翅网蝽的潜在分布影响较大。菊方翅网蝽已在我国成功入侵并迅速蔓延成灾,应在疫区边缘地带加强监测,并采取措施防止其进一步扩散。

菊方翅网蝽在武汉的分布与危害

2014年10月在武汉地区菊花[Dendranthema morifolium(Ramat.)Tzvel]上发现了外来入侵物种——菊方翅网蝽[Corythucha marmorata(Uhler,1878)],为首次在武汉地区发现该虫分布。该虫可对多种菊科植物造成严重危害,通过开展系统的调查,记述了菊方翅网蝽在武汉地区的分布及危害情况,给出了该虫的形态及危害状图片,并对其在武汉地区的入侵情况进行了讨论。

短时高温暴露对菊方翅网蝽成虫存活和生殖特性的影响

为了明确短时高温暴露对菊方翅网蝽成虫存活和生殖特性的影响,将采集的菊方翅网蝽成虫辨别雌、雄后放入玻璃管中,然后将其放入水浴进行短时高温暴露,实验设置了6个温度,分别为35℃、37℃、39℃、41℃、43℃和45℃,暴露时间为2 h,随后将其在26℃下恢复2 h后研究其存活率、寿命、产卵前期、产卵期、产卵量及F 1代存活能力和性比的变化。以饲养在26℃未经高温暴露的菊方翅网蝽为对照。结果表明,在35~39℃范围内,高温暴露2 h对菊方翅网蝽成虫的存活、寿命、产卵期、产卵量、F 1代性比没有影响,但会导致其产卵前期、F 1代卵孵化率和存活率显著延长或下降。41℃下暴露2 h,除了菊方翅网蝽雌虫的存活率与对照没有显著差异外,雄虫的存活率、雌虫的繁殖能力以及后代的存活能力均出现显著下降;菊方翅网蝽成虫在43℃下暴露2 h,其雌雄虫的存活时间均不超过24 h。45℃下暴露2 h,其雌雄虫的存活时间不超过2 h。因此,41℃及其以上的短时高温暴露对菊方翅网蝽的种群发展具有一定的威胁。

新纪录害虫菊方翅网蝽在上海的分布与危害

菊方翅网蝽[Corythucha marmorata(Uhler,1878)]是我国的新纪录有害生物,对菊科和番薯植物危害严重。2015—2016年,通过对上海的公园、绿地等样地开展系统调查,记述了菊方翅网蝽目前在上海地区的分布及危害情况。结果表明,菊方翅网蝽已对荷兰菊(Aster novi-belgii)、金木菊(Euryops pectinatus)、千叶蓍草(Euryops pectinatus)、菊芋(Helianthus tuberosus)、勋章菊(Gazania rigens)等菊科植物呈现出严重危害;菊方翅网蝽以成虫形式在寄主植物基部或附近场所越冬,并且正在迅速扩散。

赣州新发现入侵物种菊方翅网蝽

2016年在赣州新发现了外来入侵物种——菊方翅网蝽[Corythucha marmorata(Uhler,1878)],首次发现菊科蔬菜紫背天葵[Gynura bicolor DC.]是其寄主。菊方翅网蝽在赣州野生的紫背天葵、菊芋、苍耳、向日葵、小蓬草、女菀、鬼针草和加拿大一枝黄花上易见,并对菊芋、苍耳造成较严重危害,9—10月受害严重的叶片平均有成虫、若虫25~30头,叶片提前干枯。推测菊方翅网蝽是随菊科花卉从广州周围流入,侵入赣州时间有8~10年。鉴于菊方翅网蝽会对菊芋造成较严重危害,建议有关省和部门立即开展菊方翅网蝽的风险分析评估。

不同虫态菊方翅网蝽在高温逆境下的存活特性

为明确菊方翅网蝽在高温逆境下的生存特性及其对种群发展的影响,研究了菊方翅网蝽卵、5龄若虫、雌雄成虫在35℃,37℃,39℃,41℃,43℃,45℃下暴露1~2 h后的存活率。结果表明:39℃及其以下的短时高温暴露对各虫态的存活没有显著影响,41℃及其以上的短时高温暴露会导致各虫态的存活率迅速降低。菊方翅网蝽3个不同虫态之间的存活率存在显著差异。41℃及其以上高温会对菊方翅网蝽的生存和种群发展造成不利的影响。

菊方翅网蝽越冬种群过冷却点测定研究

为了解菊方翅网蝽的抗寒性和适生区域,对菊方翅网蝽[Corythucha marmorata(Uhler,1878)]越冬种群雌、雄成虫的过冷却点和冰点进行了测定。结果表明,雌成虫过冷却点为-10.97℃,冰点为-9.53℃;雄成虫过冷却点为-8.64℃,冰点为-7.40℃。雌成虫的过冷却点、冰点显著低于雄成虫。

入侵害虫菊方翅网蝽危害艾的叶片及对艾叶品质的影响

研究入侵害虫菊方翅网蝽对艾的危害及其对艾叶品质的影响。对湖北黄冈艾叶基地虫害危害症状进行观察,对害虫进行形态特征及分子鉴定,确定害虫种类,调查虫害发生规律及成灾机制,并采用电镜、GC-MS和HPLC检测虫害危害叶片的显微结构、挥发油和黄酮类成分含量。结果表明,入侵害虫菊方翅网蝽对艾可造成毁灭性危害。其主要危害艾的叶片部位,受害初期,叶面出现针点状失绿点,随危害加剧,失绿点逐渐沿着叶脉扩散并聚集成片导致叶片偏黄色,危害严重部位变成棕黄色。菊方翅网蝽在高温干旱天气下容易发生,常在夏季暴发,艾叶被取食后,显微观察到叶片正面被取食部分渐出针点状失绿点,并有菊方翅网蝽的黑色排泄物紧密附着在腺毛上形成黑色油状污斑,叶肉组织严重破坏,非腺毛被取食断裂分布杂乱并粘连成片。受害前期叶片的新绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸A、异绿原酸B、高车前素、棕矢车菊素、异泽兰黄素含量相对于受害中期叶片显著升高,受害后期叶片中上述成分含量显著降低;艾叶挥发性成分桉油精、龙脑、松油酯、石竹素在中度受害叶片中含量显著降低,而在重度受害叶片中含量显著升高。该研究发现菊方翅网蝽对艾叶的品质有很大影响,应重点防控;生产上发现对菊方翅网蝽存在抗性的艾种质,可开展抗菊方翅网蝽的艾叶新品种选育。

纬度和土壤微生物对入侵植物加拿大一枝黄花对共同进化的专性食草昆虫抗性的影响

在全球化的背景下,入侵植物再次暴露在来自其原产地的专性食草动物面前的可能性越来越大。然而,入侵植物对曾共同进化的专性食草动物的抗性是否存在纬度趋势以及土壤微生物如何影响入侵植物对这类食草动物的抗性还鲜有研究。我们假设入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)对其曾共同进化的来自原产地的食草昆虫菊方翅网蝽(Corythucha marmorata)的抗性随纬度的增加而增加,而加拿大一枝黄花的局部根际微生物可以促进加其对菊方翅网蝽的抗性。为了验证上述假设,我们首先通过野外调查和温室实验,研究了菊方翅网蝽在中国加拿大一枝黄花种群中的分布丰度,以及对加拿大一枝黄花造成的危害是否存在纬度分布规律。其次,我们通过温室实验,检测了加拿大一枝黄花的本地根际土壤微生物是否能促进加拿大一枝黄花对菊方翅网蝽的抗性。研究结果表明,菊方翅网蝽在加拿大一枝黄花中的分布密度和对加拿大一枝黄花的危害程度与纬度以及加拿大一枝黄花的生长呈现正相关,说明加拿大一枝黄花对菊方翅网蝽的抗性具有纬度趋势。然而,在温室实验中,来自不同纬度的加拿大一枝黄花受到菊方翅网蝽的伤害程度没有显著差异。此外,当根际土壤和加拿大一枝黄花的根状茎同时来自于野外被轻度危害的加拿大一枝黄花或同时来自于野外被重度危害的加拿大一枝黄花时,加拿大一枝黄花的抗性最强。这一结果表明,加拿大一枝黄花的局部根际土壤微生物促进了加拿大一枝黄花对菊方翅网蝽的抗性。

外来入侵菊方翅网蝽生物学特性及实验种群生命表

为了解近年来入侵我国的菊方翅网蝽的生物学特性,并为该昆虫种群在我国未来发展的趋势及防治提供科学依据,我们在温度(25±2)℃、湿度(80±5)%、光周期L∶D=14∶10的实验室条件下,饲养、观察并记录了其各龄幼虫的形态特征,测定了该虫生长发育历期、存活率和产卵量等,构建了实验种群繁殖特征生命表,并计算了种群动态的相关参数.结果表明:菊方翅网蝽的卵期为(14.58±1.17)d,若虫期为(14.88±1.45)d,成虫寿命为(59.88±5.85)d,单雌产卵量为(87.2±17.8)粒.该实验种群的内禀增长率(r_m)为0.05,周限增长率(λ)为1.06,世代平均历期(T)为46.11 d,净繁殖率(R_0)为11.88,种群加倍时间(t)为12.91d;此外,在种群的稳定年龄组配中,若虫期占59.3%,成虫期占40.7%.预计菊方翅网蝽有可能会在中国进一步扩散并造成潜在的危害.

不同杀虫剂对外来入侵害虫菊方翅网蝽的毒力测定及防治效果

[目的]筛选对外来入侵害虫菊方翅网蝽具有良好防效的杀虫剂。[方法]采用室内浸叶生测法检测菊方翅网蝽成虫对7种杀虫剂的敏感性,并利用常规喷雾法进行田间药效试验。[结果] 10%啶虫脒微乳剂、100 g/L联苯菊酯乳油和40%毒死蜱乳油对菊方翅网蝽均有较好的防效,LC_(50)值分别是4.561、6.733、7.039 mg/L。室外施药后1 d,3种药剂对菊方翅网蝽防效均达80.85%以上,10%啶虫脒ME防效最佳,施药后15 d,防效均能保持在94.44%以上,防效显著高于5%阿维菌素乳油。[结论]在菊方翅网蝽发生时,可选择10%啶虫脒微乳剂作为最佳防治药剂,适合大面积推广应用。

菊方翅网蝽在南京分布及其对中国的风险分析

【目的】了解菊方翅网蝽在南京的分布及危害情况,并确定其在中国的潜在适生分布区和风险大小,为菊方翅网蝽的防控提供参考。【方法】采用实地踏查的方式对南京市8个主城区的公园、广场、绿道等进行调查;采用MaxEnt生态位模型,结合地理信息系统(ArcGIS)预测菊方翅网蝽在中国的潜在适生区;采用多指标综合评价法,从传入的可能性、定殖的可能性、扩散的可能性、受害寄主的经济重要性和危险性管理难度方面,对菊方翅网蝽在中国的入侵风险进行定量和定性分析。【结果】在南京8个主城区均发现有菊方翅网蝽入侵,主要危害菊科杂草,在菊花上危害较轻;预测菊方翅网蝽在中国的潜在适生区约占中国国土面积的40%;菊方翅网蝽在外来入侵有害生物多指标综合评价体系中得分为2.05,属高度风险有害生物。【结论】菊方翅网蝽在南京市已普遍发生,中国潜在适生范围广、风险较大,应加强对该虫的监测,避免进一步扩散。

基于Maxent的入侵害虫菊方翅网蝽在中国的适生区预测

菊方翅网蝽Corythucha marmorata (Uhler,1878)是我国近年来新发现的一种入侵害虫,根据野外调查和文献记录,本文系统整理了菊方翅网蝽在世界各地的分布点信息以及24个环境变量数据,首次采用Maxent模型结合地理信息系统对菊方翅网蝽在中国的适生区进行了预测,以期为防控菊方翅网蝽的入侵和扩散蔓延提供早期预警。结果表明:Maxent模型预测菊方翅网蝽适生区分布结果准确性非常高(AUC=0.998、0.896)。7月最高温、降水量季度变化、昼夜温差与年温差比值、9月平均温度、11月平均温度、6月降水量对菊方翅网蝽的潜在分布影响较大。菊方翅网蝽在我国的适生区域较为广泛,主要位于100°~125°E,20°~40°N的亚热带、暖温带之间,集中在华中、华东、华北部分地区。地理分布趋势基本呈现以高适生区为中心向四周扩散,同时适生性逐步降低的特点。高适生区主要集中在110°~122°E,25°~32°N区域,沿长江中下游分布,包括浙江大部分地区、上海、安徽南部、湖北东南部、江西西部、湖南东部、江苏沿海地区、山东中部部分地区,河南南部局部地区。上述地区应警惕菊方翅网蝽的入侵,同时侵入地及时采取应对措施防止其进一步扩散。