重大检疫性害虫玉米根萤叶甲的种特异性SS-CO Ⅰ快速检测技术研究

玉米根萤叶甲在欧洲和美国是一种严重为害玉米的入侵性害虫,传播速度快,侵入我国的可能性极高。本文针对其难以快速准确进行形态鉴别的问题,以玉米根萤叶甲为研究对象,以其他9种/生物型叶甲总科常见害虫为参照,采用基于COⅠ基因的种特异性PCR方法(species-specific COⅠ, SS-COⅠ),研究其快速分子检测鉴定技术。通过提取10种/生物型叶甲DNA和通用型引物扩增测序,获得其基因片段的碱基序列,并比对分析设计1对玉米根萤叶甲特异性引物(DvvZCE1/DvvZCF1),其扩增片段为462 bp。种特异性检验结果显示,该对引物只对玉米根萤叶甲的COⅠ基因具有扩增能力,对其他常见叶甲类害虫,包括玉米双斑长跗萤叶甲、榆黄毛萤叶甲、黄曲条跳甲、油菜蚤跳甲、黄点直缘跳甲、莲草直胸跳甲、枸杞负泥虫以及褐足角胸叶甲的棕黄型和蓝绿型没有扩增能力,该对引物不仅对成虫有很好的扩增效果,对单粒卵、2龄幼虫以及成虫残体(包括触角、头部、胸部、腹部、前足、后足)也具有同样的扩增效果,其最低检出阈值为102.73 pg/μL(相当于1/122 880头雌性成虫)。玉米根萤叶甲特异性SS-COⅠ检测技术在其口岸检疫,以及有效阻截中具有重要意义。

玉米根萤叶甲在中国的潜在适生区域与检疫措施研究

玉米根萤叶甲(Diabrotica virgifera virgiferaLeconte)是一种原产北美洲南部和中美洲北部并于1992年以来在欧洲快速传播扩散的危险性玉米害虫。该虫对我国玉米生产构成严重威胁。为了防范其入侵,本文在概述其生物学和传播蔓延趋势的基础上,利用基于生态位概念的GARP软件对该虫在我国的潜在适生区域进行了预测。研究显示适生区广布于黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、新疆、河北、北京、天津、山东、山西、陕西、宁夏、甘肃、江苏、安徽、河南、湖北、四川、云南和西藏等省区,其中最适生区主要位于东北平原的南部、华北平原的南部、渭河平原及其南北附近地区。据此结果,对其远距离传入中国的可能途径做了分析,对高危地区进行了分析判断,最终提出了检疫与防范建议。

警惕危险性害虫——玉米根萤叶甲传入我国

本文对玉米根萤叶甲DiabroticavirgiferavirgiferaLeconte的形态、生物学特性和防治等方面进行了综述。

基于MaxEnt模型预测气候变化下玉米根萤叶甲在中国的潜在地理分布

为评估不同气候条件下玉米根萤叶甲Diabrotica virgifera virgifera在我国的潜在地理分布情况及适生区的空间格局变化趋势,通过筛选影响该虫分布的关键环境变量并基于其在全球的分布数据,运用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测其在历史和未来气候情景下的潜在地理分布范围和适生区空间格局变化。结果表明,所构建MaxEnt模型的受试者工作特征(receiver operating character‐istic,ROC)曲线下面积(area under curve,AUC)平均为0.960,说明模型预测结果为优秀,具有较高的可信度。关键气候变量中最冷月最低温对玉米根萤叶甲的潜在地理分布具有十分重要的影响,累积贡献率为44.5%。历史气候条件下,玉米根萤叶甲的总适生区面积占我国陆地总面积的23.78%,高适生区主要分布于我国河南、湖北、陕西、甘肃、重庆、四川和云南等省市。未来气候情景下,玉米根萤叶甲在我国的总适生区面积略有减少,整体上呈现出南部收缩、北部扩张的趋势,原中南部的中、高适生区逐步转变为低适生区或非适生区。玉米根萤叶甲在我国的适生区较为广泛,适生范围涵盖多个重要玉米产区,对玉米安全生产威胁较大,应给予足够的重视,严防该虫传入我国。

3种根萤叶甲实时荧光PCR检测技术研究

根萤叶甲属(Diabrotica)被我国列为进境植物检疫性有害生物,该属中的玉米根萤叶甲(D.virgifera virgifera)、十一星根萤叶甲(D.undecimpunctata)、巴氏根萤叶甲(D.barberi)是北美的主要农业害虫。为了建立一种快速的分子鉴定方法以鉴定这3种根萤叶甲,本研究从田间采集的成虫样品中获得其部分mtDNA COI序列,与Gen Bank中的相关序列进行比对,设计筛选出3种根萤叶甲的特异性引物和TaqMan探针,并进行实时荧光PCR特异性和灵敏度检测。特异性检测结果表明,用目标种根萤叶甲DNA和其特异性探针和引物进行实时荧光PCR反应时,在30个循环反应内(Ct值<30)有近S型扩增曲线出现,同时其他种均无荧光信号增长。此外,灵敏度结果显示,玉米根萤叶甲和巴氏根萤叶甲可检测的最小DNA模板浓度,即实时荧光PCR反应的灵敏度为0.1 ng/μL,十一星根萤叶甲为0.01 ng/μL。

基于@RISK软件评估玉米根萤叶甲对我国玉米产业造成的潜在经济损失

为评估玉米根萤叶甲Diabrotica virgifera virgifera对我国玉米产业的潜在经济损失,在收集整理玉米产量、种植面积、市场价格以及玉米根萤叶甲为害和防控相关数据的基础上,结合其在我国的潜在地理分布,构建不防控和防控2种场景下玉米根萤叶甲的潜在经济损失随机模型,并利用@RISK软件预测其可能给我国玉米产业带来的潜在经济损失。结果显示,在不防控和防控场景下,玉米根萤叶甲对我国玉米产业造成的潜在经济损失总量分别为187.35亿~273.65亿元(90%置信区间)和47.31亿~102.65亿元(90%置信区间);而在投入防控措施后,可挽回的潜在经济损失介于104.87亿~205.37亿元(90%置信区间)之间。表明玉米根萤叶甲可对我国玉米产业造成严重的潜在经济损失,采取积极的防控措施严防该害虫入侵我国是十分必要的。