我国进境植物检疫性有害生物检疫鉴定标准浅析

进境检疫性有害生物的检疫鉴定标准是检疫鉴定工作的重要参考依据,目前我国进境植物检疫性有害生物共计446种(属),并发布了479项相关检疫鉴定标准,覆盖了我国进境植物检疫性有害生物名录中的423种(属)有害生物。为了解我国检疫鉴定标准的制定发展现状、发现其中问题并及时改进,本文对现有检疫鉴定标准进行统计分析,并对其进行特点总结和问题剖析。目前我国检疫鉴定标准制定与修订工作快速发展,呈现不断更新、多方合作、方法多样化、综合化等特点,但我国检疫鉴定标准在完整性、现势性、规范性、创新性、体系规划性等方面仍存在一定的问题。因此,系统完善检疫鉴定标准,综合发展先进鉴定技术,加快建设标准化体系,有助于植物检疫工作的长足发展,对维护我国经济贸易及生物安全具有重要意义。

实蝇科昆虫对寄主植物的选择和响应研究进展

实蝇科昆虫种类繁多,全球广泛分布,其中诸多种类可直接为害果蔬,造成巨大经济损失,是国际检疫性或入侵性害虫。实蝇主要通过成虫产卵和幼虫取食来为害寄主植物,实蝇与寄主植物之间的相互作用包括实蝇对寄主的选择以及实蝇对寄主的响应。本文综述了实蝇科昆虫对寄主植物的选择,包括对不同寄主植物种类、寄主植物不同部位和寄主植物不同品种的选择;以及对寄主植物的响应包括对寄主植物的生长发育响应,对寄主植物的行为响应。同时总结了实蝇的化学感受器官、化学感受基因及抗性相关基因在实蝇对寄主植物选择和响应中的作用,以期为深入了解实蝇科昆虫对寄主植物的选择和响应机制以及研发实蝇类害虫防治技术提供参考。

考虑农业保护地因素下的红火蚁适生性分析

为明确外来入侵物种红火蚁Solenopsis invicta在我国的适生区分布格局及农业保护地对其分布的影响,本研究基于集成模型预测了红火蚁的潜在分布,并结合农业保护地的面积占比情况进行分析。结果显示,集成模型TSS、ROC值在0.85、0.95左右,预测结果可靠;温度和降水是影响红火蚁分布的关键环境变量;在历史气候条件下,红火蚁适生区将遍布到中国的28个省(市、自治区);考虑农业保护地因素,山东省、云南省、北京市、新疆维吾尔自治区、辽宁省和黑龙江省的部分地区适生区等级升高。

2003—2017年中国自欧洲输华粮谷的有害生物截获数据分析

为进一步开展欧洲输华粮谷中有害生物风险分析,该文整理和统计2003—2017年我国自欧洲输华粮谷中截获的有害生物数据,并采用SPSS 20软件分别对所截获的主要杂草和昆虫进行了聚类分析、相关分析和主成分分析,确定其截获次数的主控因子。结果显示,我国自欧洲输华粮谷中截获的主要有害生物为杂草,截获记录数为7905次,占总截获记录的79.99%;我国自欧洲输华大麦中截获的有害生物次数均最多,截获次数为57843次,占总截获次数的51.39%;我国自乌克兰输华粮谷中截获的杂草和昆虫次数最多,分别为39026次和678次;我国自欧洲输华粮谷中截获的杂草和昆虫分别为479种和61种;自乌克兰和大麦中截获的杂草和昆虫的Shannon-Weiner指数均相对较高;我国自欧洲输华大麦和玉米中截获的杂草和昆虫分别单独聚为一类,我国自乌克兰和法国输华粮谷中截获的杂草和昆虫分别单独聚为一类;欧洲输华粮谷贸易额是有害生物杂草和昆虫截获次数的主控因子。建议我国进一步做好有害生物截获数据收集工作,加强欧洲输华粮谷中有害生物风险分析,根据风险对不同国家和粮谷采取相应的检疫措施。

海南三亚崖州湾科技城发现番石榴果实蝇

番石榴果实蝇Bactrocera correcta(Bezzi)严重为害番石榴、莲雾、芒果等果蔬植物,我国将果实蝇属Bactrocera(非中国种)列为进境植物检疫性有害生物。2021年10月至2022年6月,在海南省三亚市崖州湾科技城内连续9个月诱捕到疑似番石榴果实蝇成虫。本研究通过形态特征、DNA条形码和常规PCR等方法,对诱捕到的疑似样品进行了鉴定。鉴定结果表明,诱捕到的实蝇样品为番石榴果实蝇,相关植物检疫机构需进一步加强海南地区番石榴果实蝇的检疫、监测及防控。

斯氏线虫-致病杆菌共生体侵染昆虫的生物标志物

昆虫病原线虫是一类专性侵染和寄生昆虫的病原线虫,是非常重要的生防资源。斯氏线虫属Steinernema和致病杆菌属Xenorhabdus通过形成共生体在侵染昆虫过程中共同完成生活史,其中致病杆菌释放效应物质引发昆虫败血症是其重要机制。该文对斯氏线虫-致病杆菌共生体的侵染策略和在侵染过程中产生的免疫调节因子、释放的毒素蛋白和活性代谢物进行概述,其中,苯乙酰胺作为免疫抑制因子促进自身定殖,脂多糖作为内毒素引起寄主血细胞裂解,Tc毒素蛋白作为外毒素导致寄主中肠上皮细胞溶解,活性代谢产物如xenematides、fabclavine和PAX肽等具有抑菌、诱导细胞凋亡等活性。而斯氏线虫本身也能够产生表皮/分泌蛋白来抑制寄主免疫,与共生菌协同致死寄主。因此,通过对斯氏线虫-致病杆菌共生体产生的致病物质进行汇总分析,为研究昆虫病原线虫致病机制提供理论参考,同时也为新型绿色杀虫剂的开发和应用提供证据支持。

基于MaxEnt模型预测气候变化下苜蓿切叶蜂的潜在地理分布

【目的】苜蓿切叶蜂Megachile rotundata是苜蓿的高效传粉昆虫之一,为明确苜蓿切叶蜂的潜在地理分布区域,为指导苜蓿切叶蜂的扩繁地选择及引种风险评估提供依据。【方法】本研究基于当前苜蓿切叶蜂在全球的分布点,使用MaxEnt模型评估其在不同气候情景下全球以及中国的潜在地理分布,筛选主导其分布的环境因子。【结果】MaxEnt模型的曲线下面积(Area under curve,AUC)值为0.951,模型预测结果可靠性较高;最热季节的平均气温bio10是影响苜蓿切叶蜂分布最主要的气候因子,累积贡献率为31.4%。历史气候情景下,苜蓿切叶蜂在全球的分布集中在欧洲和北美洲,在中国集中于中西部地区的西藏、青海、甘肃、新疆和宁夏等地;未来气候情景下,其在全球的总适生区收缩,在中国的总适生区扩张。苜蓿切叶蜂在全球的高适生区分布随气候变暖逐渐北移,高适生区面积在低强迫时增加,高强迫时减小;在中国的高适生区随气候变暖不断增加,主要集中于西藏和青海等地。【结论】苜蓿切叶蜂在中国的适生区较为广泛,未来实现进一步扩繁的可能性较高,最热季节的平均气温bio10可作为选择适宜扩繁地的首要考虑因素,且在引种和本土扩繁时需加强风险评估、有害生物检疫及蜂群管理。

苜蓿轮枝菌RPA/CRISPR-Cas12a快速检测方法的建立

苜蓿轮枝菌Verticillium alfalfae是我国重要的进境植物检疫对象,能够对十几种作物造成严重危害。为了快速检测苜蓿轮枝菌,本研究选用苜蓿轮枝菌的特征序列扩增区域[sequence characterized amplified region(SCAR)marker]作为目标基因,设计了特异性引物Va-RPA-F/Va-RPA-R和CRISPR引导RNA(Va-crRNA),建立了重组酶聚合酶等温扩增技术结合CRISPR-Cas12a的快速检测方法。对该检测体系的反应时间、组分浓度等进行优化,结果显示苜蓿轮枝菌基因组DNA在39℃恒温条件下扩增30 min后,其扩增产物用基于CRISPR-Cas12a的荧光法和侧向流层析试纸条两种方法检测,可检测到10.6pg基因组DNA,其灵敏度与实时荧光定量PCR结果相当,加标回收实验结果证明本研究建立的方法可成功用于植物组织中苜蓿轮枝菌的快速检测。

烟草甲在我国的潜在地理分布

【目的】预测当前及未来气候场景下烟草甲Lasioderrmaserricorne(Fabricius)在我国的潜在地理分布,阐述烟草甲与气候因子之间的关系,为烟草甲的可持续治理提供理论基础。【方法】收集烟草甲的分布数据与气候数据,采用MaxEnt模型进行潜在地理分布研究,模拟烟草甲在当前与未来气候变化下的潜在地理分布的情况。【结果】最冷月的最低温度和最暖月的最高温度是影响烟草甲潜在地理分布的关键因素,烟草甲的高度适生区集中在我国南方,烟草甲的潜在地理分布未来有从北向南缩减的趋势。【结论】本研究筛选出了6个影响烟草甲的关键气候因子,预测了其在当前及未来气候场景下在我国的潜在地理分布,为烟草甲的绿色防控提供依据。

基于MaxEnt模型预测外来入侵植物刺果瓜在中国的潜在地理分布

为明确外来入侵植物刺果瓜Sicyos angulatus在我国的潜在地理分布,基于MaxEnt模型、ArcGIS软件及全球分布数据,在历史气候条件及未来气候条件下(低强迫情景SSP126和高强迫情景SSP585)预测刺果瓜在中国的潜在地理分布。结果显示,MaxEnt模型的曲线下面积(area under curve,AUC)值为0.977,表明模型具有较高的可靠性;气温季节性变化、最热月的最高温、最干月降水量和最湿季节的降水量是影响刺果瓜在中国潜在地理分布的4个关键环境变量;历史气候条件下刺果瓜主要发生在中国东部、中部和西部,适生区总面积占中国陆地总面积的23.29%;未来气候条件下,刺果瓜在中国的适生区范围有所减少,SSP126和SSP585情景下刺果瓜在中国的适生区总面积分别为186.10×10^(4)km^(2)和162.68×10^(4)km^(2),分别占中国陆地总面积的19.35%和16.91%,但还是主要覆盖黄淮海平原夏播玉米区和南方丘陵玉米区等产区,质心由南向北移动。

基于集成模型预测外来入侵植物北美刺龙葵的适生区

为明确外来入侵植物北美刺龙葵Solanum carolinense在世界范围内的分布格局及对我国玉米种植区的影响,使用集成模型预测其在全球的适生区,并结合玉米收获面积对北美刺龙葵在我国的潜在分布情况进行分析。结果显示,集成模型具有较高精度,真实技巧统计(true skill statistic,TSS)值和受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)值均大于0.9,预测结果可靠;北美刺龙葵适生区遍布世界各大洲,在我国的适生区遍布18个省(区),其中部分适生区与黄淮海平原夏播玉米区及南方丘陵玉米区有重叠。鉴于北美刺龙葵的适应能力和危害特点,建议对内加强适生区监测,做到早发现,早处理;对外加强口岸检疫,谨防其再次传入扩散。

我国玉米外来物种入侵防控技术研究与应用

玉米Zea mays作为一种重要的粮食和饲料作物,在生产中受到多种有害生物的严重危害,尤其是外来有害生物,我国高度关注其外来物种入侵防控工作。该文在概述玉米外来有害生物及其全球扩散途径的基础上,对近10年来我国玉米外来物种入侵防控技术的主要研究与应用进展进行分析,涉及风险分析、疫情监测、检测诊断、检疫处理及田间治理技术,并提出加强植物生物安全专业教育与公众教育、科学研究与理论创新、技术研发与推广应用、法规建设与监管服务、国际合作与共同发展的措施建议。

植物病毒在媒介昆虫体内的垂直传播研究进展

对于多数植物病毒而言,其在田间的自然扩散主要依赖昆虫等介体生物,而媒介昆虫的垂直传播是植物病毒长期存在并发生的重要原因。对媒介昆虫垂直传播病毒机制的研究不仅可以为未来开发高效低毒农药奠定基础,更可为植物病毒与昆虫的互作和病毒病的预测预报提供新的视野及角度。媒介昆虫在植物病毒传播过程中的具体作用在近几年被广泛研究。该文综述了近年来植物病毒在昆虫体内垂直传播的研究进展,包括昆虫传播植物病毒的方式、植物病毒在昆虫体内的垂直传播方式以及虫媒病毒垂直传播的可能机制等。在整个垂直传播的过程中,植物病毒的衣壳蛋白、磷蛋白和媒介昆虫唐氏综合症细胞黏附分子、硫酸乙酰肝素糖蛋白、热激蛋白以及卵黄原蛋白,甚至共生菌都有参与。最后,基于媒介昆虫和植物病毒的关系对未来植物病毒病的绿色防控和生物防控进行了展望。

四种中国检疫性玉米病毒的研究进展

玉米是我国重要的粮食作物、饲料和工业原材料。随着我国粮食贸易量增加,病原物入侵的风险也随之加大。该文对4种主要的检疫性玉米病毒——玉米褪绿斑驳病毒Maize chlorotic mottle machlomovirus、玉米矮花叶病毒Maize dwarf mosaic potyvirus、小麦线条花叶病毒Wheat streak mosaic tritimovirus和玉米褪绿矮缩病毒Maize chlorotic dwarf waikavirus的生物学特性及其危害与分布情况进行归纳总结,同时对这些病毒致病与寄主抗病的相关机制以及检测方法的研究进展进行介绍,并针对检疫性玉米病毒的防控,在快速检测体系的建立与抗病毒种质的创制方面提出展望。

基于MaxEnt模型预测气候变化下飞扬草在中国的潜在地理分布

为明确入侵杂草飞扬草Euphorbia hirta Linn.在中国的潜在地理分布,基于MaxEnt模型结合ArcGIS地理信息系统软件,对飞扬草在历史气候及未来气候2个情景下的潜在适生区进行预测,并采用刀切法分析各环境因子对飞扬草适生区的影响。结果显示,在飞扬草潜在地理分布变化过程中,影响最大的环境因子是最湿季度降水量,其次是最暖季度平均温度。历史气候条件下,飞扬草在中国的总适生区面积占全国陆地总面积的32.45%,其中高适生区占13.57%,中适生区占10.06%,低适生区占8.82%。未来气候条件下,预测结果表明2050年飞扬草的潜在适生区将进一步扩张,其中在高强迫SSP585情景下飞扬草的总适生区面积大于低强迫SSP126情景下的总适生区面积,而SSP126情景下的高适生区面积则大于SSP585情景下的高适生区面积。表明飞扬草在中国的潜在适生区分布范围较广,可能在未来进一步扩散至全国,建议相关部门加强监控,防止飞扬草进一步入侵和扩散。

PMA-PCR方法进行水稻细菌性条斑病菌细胞活性检测的建立与初步应用

水稻细菌性条斑病是危害水稻的重要细菌病害。本文利用叠氮溴化丙锭(propidium monoazide, PMA)与PCR技术相结合,建立了一种快速有效区分水稻细菌性条斑病菌死活细胞的分子检测方法。结果表明,当样品中PMA质量浓度为5μg·mL-1,避光条件下,孵育5 min,曝光20 min, PMA可有效抑制死亡菌体细胞中的DNA扩增;且对活菌DNA的扩增无影响;最低的检测浓度为2×104CFU·mL-1。本试验建立的PMA-PCR方法能够有效的区分水稻细菌性条斑病菌死活细胞,避免了假阳性结果的产生。

气候变化背景下烟草粉斑螟入侵中国的全程风险评估

为制订烟草粉斑螟Ephestia elutella的精准管理方案,从入侵阶段出发,基于收集的生物学及生态学信息以及MaxEnt模型对烟草粉斑螟入侵中国的跨境传入风险、定殖适生风险以及扩散暴发风险进行评估,并提出相应的风险管理措施。结果表明,烟草粉斑螟个体体积小,为害隐蔽不易识别,传入途径多样,具有高跨境传入风险;未来气候条件下其在全球及在中国的总适生区面积呈扩张趋势,具有高定殖适生风险;其繁殖能力强,寄主广泛,传播途径广,为害后果严重,具有高扩散暴发风险,最终评估烟草粉斑螟入侵中国的全程风险水平为高风险水平。应采取科学的监测和防控方法,分阶段精准防控烟草粉斑螟入侵,警惕其进一步扩散为害。

气候变化条件下木瓜秀粉蚧在中国的潜在适生区预测

为明确木瓜秀粉蚧Paracoccus marginatus Williams et Granara de Willink 1922在中国的潜在适生区,基于中国820个气象站点的气象数据和未来气候变化数据,结合木瓜秀粉蚧的生物学特性,利用CLIMEX模型对该虫在中国当前气候以及未来气候条件下的潜在适生区进行预测。结果显示,木瓜秀粉蚧在中国的潜在适生区主要在南方,适生区面积占全国陆地总面积的9.07%。高适生区主要包括海南省、广东省南部、广西壮族自治区南部以及福建省和云南省小部分地区。在未来气候条件下,2050年木瓜秀粉蚧的潜在适生区将进一步扩大,适生区面积所占比例将增加至15.46%,且有向北移动的趋势。表明木瓜秀粉蚧对中国南方地区的农业潜在威胁巨大,建议将该虫增补为检疫对象,并加强检疫监管和种群动态监测。

无花果蜡蚧在中国的潜在分布区预测

为明确检疫性有害生物无花果蜡蚧Ceroplastes rusci(Linnaeus)入侵我国的风险,基于MaxEnt生态位模型,结合地理信息系统ArcGIS,对无花果蜡蚧在当前和未来气候条件下的我国适生区范围进行预测。结果表明,在我国四川、云南、贵州、重庆、广西、陕西、湖北、湖南、安徽、江西、河南、山东、江苏、浙江、广东、福建、海南、台湾地区等省(自治区、直辖市)均存在其适生可能性。在未来气候条件下,无花果蜡蚧在我国的适生区域呈扩大趋势,高度适生区主要在我国西南和沿海。无花果蜡蚧的偏好寄主无花果和柑橘在我国种植面积较大,种植区域与无花果蜡蚧潜在分布区又高度重合,因此要加强对无花果蜡蚧入侵的监测工作,防止其进一步传播扩散而造成巨大经济损失。

基于MaxEnt模型的菜豆象和蚕豆象在中国的适生区预测

为减少外来入侵物种菜豆象Acanthoscelides obtectus和蚕豆象Bruchus rufimanus对中国造成的潜在威胁,收集这2种豆象的全球地理分布数据,采用Pearson相关性分析和主成分分析分别从19个环境变量中筛选关键环境变量,采用MaxEnt模型对历史气候条件下和未来气候情景下这2种豆象在中国的适生区进行预测,并对预测结果进行分析。结果显示,经Pearson相关性分析共筛选出4个关键环境变量用于菜豆象适生性区的模型构建,分别为最暖季度平均温度、最干月份降水量、年气温变化范围及最湿季度降水量,其对MaxEnt模型的累积贡献率分别为31.6%、28.4%、26.3%和13.7%;经Pearson相关性分析共筛选出4个主要关键环境变量用于蚕豆象适生性区的模型构建,分别为最冷季度平均温度、最干月份降水量、最热月份最高温度和最湿月份降水量,其对MaxEnt模型的累积贡献率分别为48.5%、39.5%、7.8%和4.2%。MaxEnt模型重复运行10次后,菜豆象训练数据的平均AUC值为0.938,蚕豆象训练数据的平均AUC值为0.963,均显著高于随机模型的AUC值,表明基于MaxEnt模型的菜豆象和蚕豆象在中国适生区的预测结果准确。未来气候情景下,这2种豆象在中国的适生区均呈现向北扩张的趋势,需加强对这2种豆象的检疫与防治,严防发生区域进一步扩大。