外来有害入侵生物——西花蓟马

西花蓟马原产于北美洲,自上个世纪80年代以来已扩散到许多国家,并对经济作物造成了严重危害。西花蓟马生活周期短,种群繁殖速度快,有转寄主能力,气候适宜性强。本文对西花蓟马的起源与分布、危害、生物学特性、防治措施等进行了概述。

入侵昆虫西花蓟马的潜在适生区分析

本文在分析西花蓟马生物学特性及其世界分布的基础上,采用CLIMEX软件及提供的气候匹配性分析和位置比较分析两种分析模型,结合我国634个气象站点的数据,预测西花蓟马在我国的潜在分布区。结果表明,西花蓟马在生态气候指数EI≥3的地区爆发危害风险性较大。西花蓟马在我国的广东、海南、安徽、福建、江苏、山东、广西、贵州、河南、湖北、陕西、四川、云南、重庆等省市具有广泛的适生区;其适宜生存的北界分布在中国年平均温度10℃等温线、1月份平均温度-8℃等温线以及年平均极端最低温度-20℃等温线附近;而新疆、青海、西藏、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古等省或自治区为不适应生存区。

重大潜在入侵害虫番茄潜叶蛾的SS-COⅠ快速检测技术

【背景】番茄潜叶蛾是源自南美洲的一种最具毁灭性的世界性入侵害虫,其适生区范围广,且与其他潜叶类昆虫难以准确、快速识别。【方法】以田间常见的其他6种潜叶类害虫为对照,采用基于mtDNA COⅠ基因的种特异性SS-COⅠ方法,研究番茄潜叶蛾快速分子检测技术。【结果】种特异性检测结果显示,SS-COⅠ引物只对番茄潜叶蛾mtDNA具有扩增能力,对美洲斑潜蝇、南美斑潜蝇、三叶草斑潜蝇、葱斑潜蝇、豌豆潜叶蝇、桃潜叶蛾等其他潜叶类害虫不具有扩增效果。该引物不仅对成虫和单粒卵具有很好的扩增效能,对单根触角、头部、胸部、腹部以及翅和足等成虫残体亦具有同样的扩增能力,其最低检出阈值为312.5pg·μL-1。【结论与意义】该方法在有效防范番茄潜叶蛾侵入我国,保障农业生产安全和生态环境安全中意义重大。

警惕新入侵昆虫梣粉虱SiphoninusphillyreaeHaliday在中国大陆扩散

梣粉虱是新近入侵中国大陆的一种危险性果树和园林植物害虫,2010年9月在上海市闵行区发现其严重为害梨树。本文介绍了梣粉虱的识别特征、危害特性、寄主植物种类、地理分布范围和防治措施,为预防该虫在我国的进一步传播扩散提供科学依据。

基于种特异性COI标记的新入侵种甘蓝粉虱快速鉴定技术

【目的】针对粉虱类害虫种类多、体型微小、形态相似、难以准确快速识别的问题,以新入侵我国大陆的甘蓝粉虱Aleyrodes proletella(L.)为靶标,以田间常见的其他10种/隐种粉虱为参照,采用基于线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基I(mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunit I,mt DNA COI)基因的种特异性(species-specific COI,SS-COI)PCR方法,研究其快速分子检测技术。【方法】利用mt DNA COI基因通用型引物LCO-1490/HCO-2198获得甘蓝粉虱及其他常见粉虱的COI序列,根据测序结果设计种特异性SS-COI引物1对(APZYJF/APZYJR),其扩增片段大小为384 bp,同时对该对引物的种特异性及灵敏性进行检测。【结果】种特异性检验结果显示,该对引物仅对甘蓝粉虱的mt DNA COI基因具有扩增效果,对我国常见的其他种类的粉虱包括温室粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood)、柑橘粉虱Dialeurodes citri(Ashmead)、螺旋粉虱Aleurodicus disperses(Russell)、双钩巢粉虱Paraleyrodes pseudonaranjae Martin、非洲伯粉虱Bemisia afer(Priesner et Hosny)以及烟粉虱B.tabaci(Gennadius)5个隐种(MED,Asia I,Asia II 1,Asia II 3和China 1)等不具有交叉反应扩增能力。灵敏性检验结果显示,该对引物不仅对不同性别的成虫具有良好的扩增效能,对2-4龄若虫甚至单粒卵或单头初孵若虫亦具有同样的扩增能力,其最低检测阈值为14.00±0.37 pg/μL(相当于1/25 600头雌性成虫)。【结论】该技术体系完全可用于甘蓝粉虱的快速准确识别及检测监测,对有效阻截其进一步扩张蔓延意义重大。

入侵种西花蓟马与本地近缘种花蓟马的双基因鉴定

快速准确的害虫种类识别是有效筛选天敌昆虫开展靶向性生物防控的关键。入侵种西花蓟马Frankliniella occidentalis与本地种花蓟马F.intonsa常同域同期同种寄主上发生,因体型小、形态相似,难以快速准确鉴定。本研究以mt DNA COI与r DNA ITS2基因为标记对我国10个采样点的西花蓟马和花蓟马开展分子鉴定研究。结果显示,当以COI或ITS2基因为靶标时,西花蓟马与花蓟马间的平均遗传距离分别为0.221和0.113,是种内遗传距离的22.1和18.8倍,且种内、种间遗传距离间无重叠,并在系统发育树上聚为独立的分支,表明2种基因均可准确区分西花蓟马和花蓟马。此外,基于COI基因构建的系统发育树,西花蓟马的各单倍型聚为了2个亚分支,并分别对应温室品系和羽扇豆品系,表明COI基因还可用于西花蓟马品系的识别鉴定。研究结果对近缘种花蓟马的快速鉴定、专食性天敌昆虫的筛选,及其生防效果评价具有重要意义。

柑橘大实蝇生物、生态学及辐照不育技术最新研究进展

柑橘大实蝇是柑橘类果树的一种重要害虫,近几年在我国柑橘种植区的危害呈上升趋势,给柑橘产业造成了巨大损失。本文概述了环境因素包括温度、光周期、营养状况(饥渴)以及水淹对柑橘大实蝇生物学特性和成虫行为的影响,柑橘大实蝇成虫和幼虫人工饲养技术参数,柑橘大实蝇蛹滞育机制,辐照不育关键技术包括最佳辐照剂量和辐照时期,及其在湖北柑橘园柑橘大实蝇防控中的应用与示范情况等,并指出了尚需进一步开展的研究内容。

甘蓝粉虱入侵中国大陆

甘蓝粉虱是一种危险性入侵害虫,中国大陆于2012年7月在北京市朝阳区首次发现,寄主植物为抱茎苦买菜;翌年8月份又在新疆乌鲁木齐和吐鲁番发现,寄主植物为开花生菜和抱茎苦买菜。文章描述了甘蓝粉虱的危害方式、寄主植物、分布范围、识别特征、天敌种类以及传播扩散方式,并分析了在我国大陆的发展趋势和需要密切关注的区域。

入侵害虫梣粉虱的种特异性SS-CoⅠ检测技术

【目的】梣粉虱是新近入侵中国大陆的一种危险性果树和园林植物害虫,针对其体型微小,与近缘种粉虱形态相仿,很难快速准确区分的问题,以田间常见的11种/隐种粉虱为参考,采用基于mt DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunitⅠ,mt DNA COⅠ)基因的物种特异性(species-specific COⅠ,SS-COⅠ)PCR法,研究梣粉虱快速分子检测鉴定技术。【方法】利用mt DNA COⅠ基因通用型引物对LCO-1490/HCO-2198获得梣粉虱和其他常见粉虱的COⅠ基因序列,根据测序结果设计梣粉虱特异性SS-COⅠ引物1对(SPZWCF1/SPZWCR1),之后确定其对目的片段的扩增长度,并对该引物对的物种特异性和检测灵敏性进行检验。【结果】引物对SPZWCF1/SPZWCR1扩增片段的长度为426 bp。物种特异性检验结果显示,该对引物只对梣粉虱的mt DNA COⅠ基因具有扩增效果,对我国常见的其他种类的粉虱包括5种烟粉虱隐种(AsiaⅠ、AsiaⅡ1、AsiaⅡ3、MED、MEAM1隐种)以及桑粉虱、螺旋粉虱、黑刺粉虱、柑橘粉虱、双钩巢粉虱和温室粉虱等不具有交叉反应和扩增能力。灵敏性检验结果显示,该对引物不仅对不同性别、不同采集地的成虫具有良好的扩增效能,对2~4龄若虫以及单粒卵和初孵若虫亦具有同样的扩增效力,其最低检测阈值为75.1 pg·μL-1(相当于1/10240头雌性成虫)。【结论】该技术体系可用于梣粉虱的快速准确鉴定及其检测和监测,对有效阻截其进一步传播扩散具有重要作用。

DNA条形码技术在田间常见蓟马种类识别中的应用

蓟马类害虫种类多、体型小,传统的形态学鉴定方法难以快速准确识别。本研究利用DNA条形码通用型引物,以我国田间常见的25种蓟马为靶标扩增其线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mitochondrial cytochrome coxidase subunit Ⅰ gene,mtDNA COⅠ)基因(约650bp),通过对靶标片段碱基序列的测序及比对分析,以邻接法(NJ法)构建系统发育树,并以Kimura双参数模型计算种内、种间遗传距离。结果表明:聚类分析与形态学鉴定结果一致,表现为较长的种间分支和较短的种内分支,每个单系分支对应一个物种,同一物种不同单倍型的最初分支自展值均为100%。25种蓟马的种内平均遗传距离为0.0027,种间平均遗传距离为0.2757,种间遗传距离为种内遗传距离的102.1倍;而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。结果说明基于COⅠ基因的DNA条形码技术可以用于不同种类蓟马的快速准确鉴别。

西花蓟马的SCAR分子检测技术

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是一种世界性入侵害虫,寄主范围广,危害严重,2003年首次在我国发生危害,并有进一步扩散蔓延的趋势。针对蓟马类害虫虫体微小、形态相似,难以准确快速区分的问题,采用特征序列扩增区域(SCAR)标记技术,以西花蓟马及与之同域发生的其他种类蓟马为对象,筛选出1对西花蓟马特异性引物(FOMF/FOMR),其扩增片段大小为320bp。种特异性检测结果显示,该对引物只对西花蓟马的基因组DNA具有扩增能力,对同域发生的花蓟马F.intonsa(Trybom)、禾花蓟马F.tenuicornis(Uzel)、烟蓟马Thripstabaci L.等41种蓟马不具有扩增效果。该对引物不仅对不同虫态的西花蓟马具有扩增能力,而且在西花蓟马发生地的寄主植物组织内亦检测到了其卵的存在。同时,该检测技术灵敏度高,对成虫的最低检出阈值为1/160头。本检测技术在口岸检疫以及花卉、蔬菜和种苗调运中的害虫检测和监测中具有重要意义。

寄主转换对B型烟粉虱和温室粉虱海藻糖含量和海藻糖酶活性的影响

【目的】研究海藻糖及海藻糖酶在B型烟粉虱寄主谱扩张及与温室粉虱的竞争适应过程中的作用。【方法】以番茄饲养的B型烟粉虱与温室粉虱转移取食嗜好(棉花、甘蓝)或非嗜好(玉米)寄主植物后,其体内海藻糖含量及海藻糖酶活性的变化和响应。【结果】改变寄主会使B型烟粉虱和温室粉虱的海藻糖含量降低,其中棉花的作用最为明显,分别比对照减少了33%和25%;将植物种类转换为B型烟粉虱嗜好、温室粉虱亦可利用的寄主棉花或B型烟粉虱嗜好而温室粉虱非嗜好的寄主甘蓝,两种粉虱海藻糖含量的变化基本一致,而在两种粉虱非嗜好寄主玉米上B型烟粉虱(112.6%)较温室粉虱(60.8%)的恢复能力强、稳定性能好。尽管改变寄主对两种粉虱海藻糖酶比活力的作用不明显,但对海藻糖酶比活力变化趋势的影响却明显不同;转换不同种类的寄主B型烟粉虱海藻糖酶比活力的动态趋势基本一致,而温室粉虱却不尽相同;在非嗜好寄主玉米上两种粉虱海藻糖酶比活力的变化动态虽相仿,但B型烟粉虱的恢复能力较温室粉虱强。【结论】海藻糖酶在B型烟粉虱寄主谱扩张及与温室粉虱的竞争适应过程中可能起重要作用。

短时高温暴露对B型烟粉虱和温室白粉虱存活以及生殖适应性的影响

【目的】研究短时高温暴露对B型烟粉虱和温室白粉虱成虫存活和生殖适应性影响的差异。【方法】将B型烟粉虱和温室白粉虱的成虫在不同温度(37℃、39℃、41℃、43℃、45℃)下暴露1h后比较两种粉虱存活、产卵量、后代存活情况的变化以及两者的差异。【结果】随着暴露温度的升高,B型烟粉虱成虫的存活率从99.1%下降到42.6%,温室白粉虱成虫的存活率从95.0%下降到13.5%。两种粉虱雌雄虫在45℃高温暴露1h后,B型烟粉虱成虫的寿命超过10d,而温室白粉虱成虫存活的时间不足24h,存在显著差异。高温暴露对B型烟粉虱成虫的产卵量没有显著影响,但后代的存活率随着暴露温度的升高由70.7%下降到25.1%。温室白粉虱成虫在37～43℃暴露1h后雌虫产卵量由62.4粒下降到1.5粒,45℃暴露1h后停止了产卵活动;导致B型烟粉虱和温室白粉虱成虫后代50%和90%个体死亡的温度分别相差1.6℃和4.1℃。【结论】B型烟粉虱成虫的耐热性高于温室白粉虱,高温对B型烟粉虱成虫存活和生殖适应性的影响要小于温室白粉虱,这有利于B型烟粉虱种群在夏季高温季节的发生。B型烟粉虱和温室白粉虱对高温适应性存在差异尤其是高温对两者生殖适应性的影响是导致它们种群季节动态格局和分布存在差异的重要原因。

利用种特异性COI引物(SS-COI)鉴别扶桑绵粉蚧

扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley是我国近年新发现的一种严重威胁农林业生产的重要外来入侵害虫。针对扶桑绵粉蚧与其他粉蚧类昆虫难以准确快速识别且适生区广泛的问题,以扶桑绵粉蚧为靶标,以我国常见的其他7种粉蚧为参照,采用基于线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mtDNA COI)基因序列的种特异性(species-specific COI,SS-COI)PCR方法,研究其快速分子检测技术。通过已知粉蚧的COI基因序列设计通用型引物1对,获得扶桑绵粉蚧及其他7种粉蚧包括康氏粉蚧Pseudococcus comstocki Kuwana、南洋臀纹粉蚧Planococcus lilacius Cockerell、木槿曼粉蚧Maconellicoccus hirsutus(Green)、甘蔗红粉蚧Saccharicoccus sacchari(Cockerell)、新菠萝灰粉蚧Dysmicoccus neobrevipes Beardsley、番石榴粉蚧Planococcus minor Maskel和石蒜绵粉蚧Phenacoccus solani Ferris的COI基因序列,根据测序结果及数据库中已知粉蚧的COI基因序列设计SS-COI引物1对(PSZTF1/PSZTR1),其扩增片段大小为546bp。种特异性检验结果表明,该引物只对扶桑绵粉蚧的COI基因具有扩增能力,对其他7种粉蚧不具有扩增效果;该引物不仅对成虫具有良好的扩增能力,对不同虫态的扶桑绵粉蚧以及来自我国不同省市的14个地理种群和口岸截获的来自巴基斯坦的扶桑绵粉蚧亦具有同样的扩增效能。这些结果表明,该技术体系完全可用于扶桑绵粉蚧的准确识别及其检测监测,对有效阻截其进一步扩张蔓延意义重大。

基于mtDNA COI基因的离腹寡毛实蝇属常见种DNA条形码识别和系统发育分析

【目的】离腹寡毛实蝇属Bactrocera昆虫是最具经济重要性的实蝇类害虫，本研究依据mtDNA COI基因碱基序列对离腹寡毛实蝇属常见实蝇种类进行识别鉴定与系统发育分析。【方法】以口岸经常截获的离腹寡毛实蝇属8个亚属21种实蝇为对象，采用DNA条形码技术，通过对mtDNA COI基因片段 （约650 bp）的测序和比对，以MEGA软件的K2-P双参数模型计算种内及种间遗传距离，以邻接法（NJ） 构建系统发育树。【结果】聚类分析与形态学鉴定结果一致，除11种单一序列实蝇外，其他10种实蝇均各自形成一个单系，节点支持率为99%以上。种内（10种）遗传距离为0.0003～0.0068，平均为0.0043；种间（21种）遗传距离为0.0154～0.2395，平均为0.1540；种间遗传距离为种内遗传距离的35.8倍，而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。【结论】基于mtDNA COI基因的DNA条形码技术可以用于离腹寡毛实蝇属昆虫的快速鉴定识别，该技术体系的建立对实蝇类害虫的检测监测具有重要意义。

植物化感物质及其释放途径

生物体产生生物活性物质即化感物质在生物体之间传递信息并导致生物体相互作用,这称为化感作用。植物化感作用的研究近年来十分活跃,化感作用物质主要来自植物的次生代谢产物。该文介绍了化感作用的定义、化感物质种类及化感物质释放的途径。

紫茎泽兰不同部位化感作用研究

为了研究入侵性杂草——紫茎泽兰（Ageratina adenophora）对三叶草、黑麦草的化感作用。对紫茎泽兰地上部及地下部淋溶物、根部分泌物的化感活性进行了研究。研究结果发现：三叶草、黑麦草种子萌发和幼苗生长在0.005 gDW/mL浸提液浓度下即表现出显著或极显著抑制作用,且化感作用大小随组分浓度增加而增加;相同浓度下紫茎泽兰地上部分水浸提液的化感作用明显强于其地下部分水浸液的化感作用;浸提液对受体植物种子萌发中根的抑制作用明显强于对芽的影响。地上部自然枯落物水浸液对受体植物化感测定的结果显示,当浓度达到0.01~0.05 gDW/mL及以上时,三叶草、黑麦草的发芽率、发芽速度指数、根长、芽长及鲜重等各指标在处理与对照间产生显著性差异。紫茎泽兰根系分泌物的二氯甲烷提取物在10 gFW/mL浓度下,对三叶草、黑麦草种子萌发及幼苗生长均表现出化感抑制作用。

基于COI基因5'端与3'端序列田间常见粉虱的分子鉴定

【目的】粉虱种类繁多,个体微小,其种类识别与鉴定常需借助分子生物学技术。本研究旨在明确线粒体COI基因(mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene)5'端和3'端序列对常见种类粉虱识别鉴定的可行性。【方法】以我国田间常见的16种粉虱为对象,以COI基因5'端(641 bp)和3'端(738 bp)序列为靶标进行比对分析,以MEGA 5.10软件的K2-P模型计算种内与种间遗传距离,以邻接法(NJ法)构建进化树并进行系统发育分析。【结果】当以5'端为靶标时,16种粉虱的种内平均遗传距离为0.0015,种间平均遗传距离为0.2897,种间遗传距离为种内遗传距离的193.1倍;而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。当以3'端为靶标时种内平均遗传距离为0.0007,种间平均遗传距离为0.2817,种间遗传距离为种内遗传距离的402.4倍;但桑粉虱Pealius mori与烟粉虱Bemisia tabaci Asia II 1的种内和种间遗传距离重叠。系统发育分析结果显示,以5'端为靶标时,16种粉虱可以形成独立的进化分支;以3'端为靶标时,除桑粉虱与传统分类学不一致外,其余种类均可形成独立的分支。【结论】结果表明,5'端序列更适用于基于DNA条形码技术的物种识别鉴定研究。

田间不同植物上烟粉虱种群密度

对廊坊地区田间81种植物上烟粉虱的发生情况进行了系统调查。结果表明,烟粉虱可为害其中44种植物,且在不同的寄主植物上烟粉虱的种群密度有显著差异;而玉米、高粱和小米等37种植物上无烟粉虱为害。烟粉虱在香水薄荷、荆芥、甘草、薄荷、藿香、益母草、猪屎豆、白晶菊、牛膝、待宵草、蓝蓟、紫花苜蓿、极香罗勒上的虫口密度最高,危害级别达到4级(每100 cm2叶片虫口密度大于50头)。在蜀葵、向日葵和烟草上每100 cm2叶片烟粉虱虫口密度较低,但单株虫口密度较高。鉴于向日葵、玉米、高粱在中国北方棉花产区广泛种植,玉米和高粱的植株高大,且烟粉虱为害对向日葵产量影响极小,可考虑选用向日葵作为田间诱集植物,玉米和高粱作为屏障植物辅助控制棉田烟粉虱。

西花蓟马在中国适生区的基于CLIMEX的GIS预测

【目的】西花蓟马是世界性的重要害虫,在中国首次于2003年在北京发现,亟需对其适生区进行预测。【方法】将CLIMEX和GIS分析方法结合起来,利用GIS的插值功能,对用CLIMEX预测西花蓟马中国适生区所得的EI值进行插值替换,并利用GIS的叠加功能,初步分析了寄主和湖泊等因素对西花蓟马分布的影响,从而使CLIMEX的预测结果更加精细准确。【结果】预测结果表明西花蓟马能广泛分布于黄河、渭河以南,其中主要发生地分布在云贵高原,渭河流域,淮河流域及广东、广西、浙江等地。【结论】西花蓟马在中国的华中、华南以及西南的广大地区可周年发生,气候条件合适及具备越冬场所时在中国广大北方地区也可能严重发生。