基于病菌孢子捕捉和real-time PCR技术的田间空气中小麦白粉病菌孢子动态监测及病情估计模型研究

利用Burkard定容式孢子捕捉器结合real-time PCR定量技术,分别对种植高抗、中感和高感白粉病小麦品种的田间空气中白粉病菌分生孢子浓度进行监测,结果表明,real-time PCR定量与传统的显微观察计数两种方法测得的孢子浓度呈显著正相关(P≤0.01),且两种病菌孢子计数方法在同一抗性品种上监测到的孢子浓度动态相近。此外,两种方法测得的孢子浓度与各气象因子的相关性分析结果一致,空气中的白粉病菌孢子浓度主要与空气相对湿度显著正相关。在此基础上,利用两种方法测定的田间空气中白粉病菌孢子浓度分别建立了基于累积孢子浓度的田间病情估计模型。分析发现,基于两种孢子浓度测定方法建立的病情估计模型间无显著性差异,表明real-time PCR定量技术测定的孢子浓度在构建白粉病病情估计模型上具有一定可行性。该结果为real-time PCR定量技术与病菌孢子捕捉技术相结合用于小麦白粉病的监测和预测提供理论依据。

2个分离自新疆不同枣树样本的花叶伴随病毒基因组测定

近几年来,新疆南部红枣各种植区大面积发生疑似枣树花叶伴随病毒病症状的病害,造成枣树叶片出现花叶卷曲,枣果畸形失去商品价值,甚至大量落果,造成绝收绝产。对于引起此病害的病原现在尚未完全明确。本文从新疆南部红枣种植区采集病叶,通过高通量测序证实病叶中存在枣树花叶伴随病毒(jujube mosaic-associated virus,JuMaV),将JuMaV的2个分离株AKS和YPH的全序列(登录号分别为MW892537和OL739568),与已发表的枣树枣花叶伴随病毒(JuMaV-Z6)的全序列(登录号:KX852476.1)进行了比较,结果显示,JuMaV-AKS和JuMaV-YPH与JuMaV-Z6的核苷酸一致性分别为99.54%和95.93%,氨基酸一致性分别为100%和98.48%。JuMaV-AKS和JuMaV-YPH与JuMaV-Z6在反转录酶(RT)和RNA酶H(RNase H)编码区有较大差异,表明枣树花叶伴随病毒在新疆的红枣上正在发生变异,但还未成为新的种,暂时统一称为枣树花叶伴随病毒XJ分离株(JuMaVXJ)。上述结果为新疆红枣花叶病病原的确认并为该病害的精准防控奠定了基础。

菌虫复合技术在梨火疫病疫木生物转化中的应用

林果疫木枝条的无害化处理和资源化利用,是当前农林废弃物处理以及植物疫病防控的难点,也是农业环境科学与植物保护科学交叉研究的新方向。本试验以库尔勒香梨(Pyrus sinkiangensis Yu)梨火疫病疫木为靶标,采用菌-虫(白星花金龟,Protaetia brevitarsis)联合,开展菌剂、牛粪香梨枝条配比、酵化时间的三因素五水平正交试验,明确疫木发酵关键技术参数,以及白星花金龟最佳取食组合。试验结果表明,5种腐解菌+牛粪处理最高发酵温度均已超过55℃,其中EM菌剂腐解效果最好,LK菌剂次之。发酵产物经菌虫复合转化12 d后,幼虫质量增加5.32~8.38 g,虫砂量可达36.93~83.55 g,虫砂转化率最高可达94.26%。综合考虑降低牛粪添加比例、酵化时间及物料处理成本,LK菌剂、添加40%的牛粪及酵化25 d为白星花金龟幼虫最佳取食组合方案,且发酵产物以及白星花金龟转化产物虫体和虫砂中均未检测出梨火疫病菌(Erwinia amylovora)。研究表明,微生物与白星花金龟相结合对香梨疫木枝条有较好的转化率,通过白星花金龟实现了疫木枝条的资源化利用,且阻断了疫木枝条传播病源的途径。

新疆紫苜蓿叶象内共生菌Wolbachia的感染和分子鉴定

紫苜蓿叶象Hypera postica Gyllenhal是为害新疆苜蓿生产的主要害虫。为明确新疆紫苜蓿叶象内共生菌Wolbachia感染的分布特征、感染成因和所属超群,本研究对新疆6地区20县市的紫苜蓿叶象进行样本采集,基于Wolbachia表面蛋白基因wsp和多位点序列分型系统(MLST)的5个基因(gatB、coxA、hcpA、ftsZ和fbpA)进行扩增和测序,对序列进行BLAST比对并构建系统发育树,对供试样本感染Wolbachia菌株进行分子鉴定。结果表明:在新疆20个县市供试样本中,仅在昌吉州和博州6个县市的紫苜蓿叶象种群中有Wolbachia感染,其中在呼图壁县的感染率(58%)最高,在阜康市感染率(6%)最低;Wolbachia感染率仅与样地经度呈显著正相关关系。单基因数据集ML树和多基因数据集贝叶斯树分析结果均表明,新疆紫苜蓿叶象种群感染的Wolbachia菌株wHypera4具有独特性,属于A超群,而不是先前已知的B超群,这为挖掘新的生物防治方法提供了理论依据。

基于MaxEnt模型对新疆博州6种优势蝗虫潜在宜生区分析

以新疆博州为研究区域,采用2015~2018年和2021~2022年实地调查的6种优势蝗虫233个地理分布点数据,结合24项环境变量,运用最大熵模型(MaxEnt)分析了其宜生区分布的影响因子和相关生态位参数。结果表明:最大熵模型筛选出的11个变量模拟效果较好,各模型的平均AUC值均大于0.85;贡献率分析表明,影响6种蝗虫宜生区分布的生境因子主要为海拔、土壤含水量、坡度和植被覆盖度,累计贡献率均在40%以上,其他生境因子因蝗虫种类不同而存在差异。整体而言,6种蝗虫高宜生区面积比例最小,其面积均小于全州面积的5%。不同蝗虫的高宜生区呈现出一定的地域性,意大利蝗和黑条小车蝗的高宜生区分布于博州西部(温泉县),宽须蚁蝗和小米纹蝗的高宜生区分布于博州中部和西部(博乐市和温泉县),黑腿星翅蝗的高宜生区分布于博州中部(博乐市和精河县),西伯利亚蝗的高宜生区分布于博州中部的赛里木湖(博乐市)。在高宜生区应进行蝗虫的长期监测和防治,中宜生区是蝗虫潜在暴发概率最大的区域,需要进行短期重点监测。

新疆伊犁地区小麦条锈菌群体遗传结构分析

新疆伊犁地区是小麦条锈病的常发区和重发区,其年平均发生面积超过100×10^(4)hm^(2)以上。为明确新疆伊犁地区小麦条锈菌群体的遗传结构,2021年,从新疆伊犁地区的新源县、巩留县、察布查尔县和伊宁县共采集到320份小麦条锈菌标样,利用16对小麦条锈菌SSR引物进行了群体遗传研究。结果表明,新疆伊犁地区条锈菌群体遗传多样性水平较高,群体间存在一定的遗传分化。群体间遗传变异仅占总变异的12%,群体内遗传变异占88%,不同群体间存在频繁的菌源交流,其中察布查尔县与新源县群体菌源交流最为频繁(N_(m)=4.717)。

植物虫害生物防治课程案例库建设的意义与应用

植物虫害生物防治作为农学、生态学等领域的重要课程,承载着培养专业人才、传承科学知识、服务社会发展的多重使命。建设好案例库不仅意味着学生能够掌握植物虫害生物防治的专业知识,还意味着学生能够深入理解生态平衡、生物多样性等宏大主题,树立起尊重自然、保护生态的价值观。为提高我国植物虫害生物防治课程的教学水准,提出该课程案例库建设意义,完善植物虫害生物防治课程教学体系,整合国内外现有成果,推动技术创新和发展。建设园林植物保护专业植物病虫害防治省级案例课程建设平台库,优质师资队伍及高质量教学设施和载体,以实现课程体系的高质量建设和应用。结果表明,该规划将提高病虫害防治技能的教学效果,能够进一步增强教师日常的工作效率,促进园林植物病虫害防治技术的创新和发展,并在全国范围内进行推广和应用,促进园林植物保护专业植物病虫害防治知识的普及和技术的进步。

八种常用杀虫剂对多异瓢虫不同虫态的安全性评价

多异瓢虫Hippodamia variegata是新疆棉田优势捕食性天敌之一。为了明确棉田常用杀虫剂对多异瓢虫不同虫态期的毒性,采用药液浸渍法和滤纸接触法,分别测定了8种常用杀虫剂不同剂量下对多异瓢虫卵孵化率、蛹羽化率以及幼虫和成虫死亡率的影响。结果表明:阿维菌素对多异瓢虫卵和蛹的毒性最低,LC_(50)值分别为9.36和20.98 mg/L,对幼虫的毒性最高,LC_(50)值为4.68 mg/L;烯啶虫胺对多异瓢虫卵和蛹的毒性最高,LC_(50)值分别为1.16和1.02 mg/L;吡虫啉对多异瓢虫成虫和幼虫的毒性最低,LC_(50)值分别为665.50和460.51 mg/L;螺虫乙酯对多异瓢虫成虫的毒性最高,LC_(50)值为5.67 mg/L。经不同杀虫剂处理后,随着药剂剂量升高,多异瓢虫卵的孵化率和蛹的羽化率逐渐下降,死亡率逐渐升高。研究表明:吡虫啉、啶虫脒和吡蚜酮对多异瓢虫成虫安全;吡虫啉、氟啶虫酰胺和吡蚜酮对多异瓢虫幼虫安全;烯啶虫胺和螺虫乙酯对多异瓢虫卵、幼虫、蛹和成虫的安全性均较差。在棉田防治害虫时应考虑不施用或低剂量施用烯啶虫胺和螺虫乙酯,可适量施用吡虫啉和吡蚜酮,同时尽量避开天敌昆虫各虫态发生高峰期。

荒山绿化对野生新疆郁金香传粉昆虫多样性的影响

为探究荒山绿化模式下对野生新疆郁金香Tulipa sinkiangensis传粉昆虫多样性的影响,选取乌鲁木齐市雅玛里克山设置长期绿化区、短期绿化区和自然生境3个环境梯度,采取样线和样方调查等方法进行新疆郁金香传粉昆虫多样性的研究。共收集传粉昆虫共316头,隶属17科23属36种,优势种为黑腹膝芒寄蝇Gonia picea。不同绿化梯度下物种丰富度指数相似,但随着荒山绿化进程的推进传粉昆虫多样性指数、均匀度指数呈下降趋势,自然生境最高(2.719;0.941),长期绿化区最低(1.299±0.311;0.553±0.076)。长期绿化区和短期绿化区之间物种组成极不相似;长期绿化区和自然生境以及短期绿化区和自然生境之间物种组成均为中等不相似。同时发现,树木胸径对传粉昆虫多样性具有显著负面影响(P=0.047)。研究表明,未来荒山绿化工程应提高生态异质性,避免大片纯林的单一种植模式。

新疆葡萄穴粉虱的形态学及生物学特性

【目的】葡萄穴粉虱是近年来入侵新疆吐鲁番地区的一种新害虫,明确其在新疆吐鲁番地区的生物学特性及发生危害情况,可为防治策略的制定提供科学依据。【方法】通过室内观察和田间调查,了解葡萄穴粉虱的形态学特征及生物学特性。【结果】葡萄穴粉虱属过渐变态。成虫复眼红棕色,翅膀表面覆盖白色蜡粉。卵倒锥形。若虫共4龄,扁椭圆形,体缘有蜡丝,末龄若虫在体壳内化蛹。4龄若虫(拟蛹)有半透明和黑色2型,越冬型4龄若虫(拟蛹)为黑色且有金属光泽。该虫在吐鲁番1年发生3~4代。越冬代成虫于4月上中旬破蛹羽化,开始在葡萄园危害,5月中旬第1代若虫孵化,5月下旬为孵化高峰;6月中旬2代若虫开始孵化,6月下旬—7月初为孵化高峰,世代重叠严重,10月中下旬之后以越冬代蛹在枯叶和枯枝上越冬。除为害葡萄外,葡萄穴粉虱还危害五叶地锦等葡萄科植物。【结论】在葡萄冬季埋土前或春季上架时,清除枯枝落叶可以大量减少越冬虫源,减轻防治压力。5月中旬第一代若虫孵化高峰期是化学防治的关键时期。在重点开展葡萄园防治的同时,应加强对五叶地锦等园林植物的防治。

基于调查问卷的外来生物入侵普及度调查与思考

随着全球经济一体化的不断加深,国际贸易带来的人流物流日趋频繁,引发了一系列的生物入侵问题,但民众普遍缺乏对外来入侵生物的鉴别能力,专业人员处置效率低下,外来入侵生物对我国生态环境的不利影响较大。为维护本土生物安全,妥善解决生物入侵问题,通过发放调查问卷的方式向周围群众展开调查,发现社会民众普遍防范意识淡薄,缺乏鉴别外来入侵生物的能力,专业相关的高校师生和机关单位普遍较为了解但不精通。文章通过外来生物入侵普及度的问卷调查及分析,提出了提高外来生物入侵普及度的思考建议。

小麦矮腥黑粉菌效应蛋白g10613的基因克隆与生物信息学分析

本研究重点分析小麦矮腥黑粉菌的g10613基因编码效应蛋白的生物学功能。根据小麦矮腥黑粉菌基因组测序结果,筛选出编码效应蛋白基因g10613作为主要研究对象。将效应蛋白基因g10613成功克隆,并运用多种生物信息学数据库,解析了该蛋白的理化性质、保守结构域、跨膜区、亲疏水性以及信号肽。结果表明:g10613基因全长330 bp,共编码109个氨基酸;它所编码的效应蛋白质没有明显的家族结构特征;该蛋白质中亲水的氨基酸数量更多,是偏亲水蛋白质;在跨膜区分析中,它存在一个跨膜区,处于0~23氨基酸的位置。

氯虫苯甲酰胺田间推荐剂量对广双瘤蚜茧蜂生长发育及体内共生菌的影响

氯虫苯甲酰胺是一种新型邻甲酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂,在农业生产中广泛应用。棉蚜是一种全世界分布的害虫。广双瘤蚜茧蜂Binodoxys communis(Gahan)是棉蚜的优势寄生蜂。本文研究了氯虫苯甲酰胺(CAP)田间推荐剂量66.7 mg/L对广双瘤蚜茧蜂F_(0)、F_(1)代存活率、存活时间的影响和暴露后体内共生菌种类的变化情况。结果表明,CAP暴露对广双瘤蚜茧蜂亲代和子代的存活率没有显著影响,但暴露1 h显著缩短了F_(0)代(CK:4.6 d,CAP:2.9 d)和F_(1)代(CK:4.6 d;CAP:3.4 d)广双瘤蚜茧蜂的存活时间。16S rDNA高通量测序结果表明,CAP暴露1 h或3 d不影响广双瘤蚜茧蜂体内主要共生菌的组成,但CAP暴露3 d后广双瘤蚜茧蜂体内优势共生菌物种的相对丰度发生了变化,其中门水平上,变形菌门Proteobacteria的相对丰度增加(CK:35.5%;CAP:99.68%),属水平上,沙雷氏菌属Serratia丰度增加(CK:7.84%;CAP:36.82%),红球菌属Rhodococcus丰度降低(CK:64.43%,CAP:0)。综上所述,接触CAP田间推荐剂量影响了广双瘤蚜茧蜂F_(0)和F_(1)代的生存,其体内优势菌属相对丰度也发生了变化。本研究结果表明,应加强对氯虫苯甲酰胺的管理,防止其对天敌构成威胁。

降水对新疆马铃薯甲虫分布的影响

为明确降水在中国新疆地区对马铃薯甲虫分布的影响,揭示制约马铃薯甲虫分布扩散的关键环境因子,为马铃薯甲虫的持续防控和综合治理提供理论依据。该研究结合新疆历史降水数据,对马铃薯甲虫现有分布区内的降水时空格局展开分析,比较了马铃薯甲虫危害程度与降水时空格局的关系。结果表明:马铃薯甲虫现主要分布于新疆年降水量在150 mm以上地区,早期定殖的地区降水量大于后期定殖区,其扩散方向为自西向东,同时年降水量也逐渐减少。马铃薯甲虫危害程度也随着经度增加而递减,早期发现马铃薯甲虫的地区受危害程度较重。降水量减少导致的水分缺乏对马铃薯甲虫的分布扩散具有一定的制约作用。

新疆大豆孢囊线虫病的初步研究

大豆孢囊线虫病是威胁大豆生产的主要病害之一。随机调查了大豆孢囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)在新疆的分布;运用鉴别寄主法鉴定新疆大豆孢囊线虫的生理小种;室内盆栽法测定新疆主栽大豆品种对大豆孢囊线虫的抗病性。结果表明大豆孢囊线虫主要分布在新疆阿勒泰地区,为4号生理小种,新疆主栽大豆品种均为高感品种,研究结果将为控制新疆地区大豆孢囊线虫的危害提供理论依据。

甜瓜致病菌的鉴定及实葶葱花序浸提液对其防治效果

对新疆喀什甜瓜Cucumis melo果实上发现的一种镰刀菌引起的病害进行分离纯化和鉴定,并根据柯赫氏法则明确其致病性。采用不同浓度的实葶葱Alliumgalanthum花序甲醇浸提液对该病原菌开展生物毒力测定,以‘新密杂11号’为受试材料进行植株防效测定。结果表明,致病菌菌落呈放射状、白色圆形,产生浅粉色色素。分生孢子梗呈二叉分枝,分生孢子多纺锤形或镰刀形,两端钝或两端逐渐变尖,含有隔膜,多3~5隔,大小为(23.53~48.99)μm×(5.66~11.47)μm。结合ITS基因序列分析,鉴定该病原物为厚垣镰刀菌Fusarium chlamydosporum,该病原菌通过侵染植株表面或伤口,导致根、茎、叶枯萎以及果实腐烂。150 mg/mL实葶葱浸提液完全抑制病原菌菌丝生长;150 mg/mL浸提液:阿米西达1:1(V:V)配比对感病植株的防效相对达到56.63%;150mg/mL浸提液对感病果实的防效相对达到21.01%,降低了病情指数。浸提液破坏厚垣镰刀菌渗透调节能力,增大菌体通透性,抑制纤维素总酶和羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶的活性,影响该菌正常物质代谢,导致生长受阻。喷施浸提液后寄主甜瓜植株的抗氧化酶活性升高,MDA含量下降,植株的抗病能力增强。实葶葱具有厚垣镰刀菌防效作用同时还提高甜瓜抗病性,是具备良好生物防效作用和应用前景的植物源。

蜜蜂对荞麦授粉效益及荞麦地传粉昆虫调查

蜜蜂授粉是提高农作物产量、改进农产品品质的一项重要技术,传粉昆虫对荞麦的授粉、访花行为,能显著提高农业效益,更是推进生态农业的重要途径。通过在荞麦花期前,把荞麦地区域划定为昆虫授粉区、隔离授粉区两个区域,来计算授粉效果,并在试验过程中记录调查荞麦地昆虫种类、访花行为及单花访花时间规律。结果表明:1)经过蜜蜂授粉后的授粉区和隔离授粉区产量有着显著差异,蜜蜂授粉可使荞麦籽产量提高253.87%,结籽率提高214.81%,百粒重显著高于未授粉组(P<0.05);2)荞麦访花昆虫种类共有6目9科14属,意大利蜜蜂具有传粉优势,对提高荞麦的产量及质量具有积极的作用。

环境温度对地熊蜂工蜂采集和访花行为的影响

熊蜂是重要的授粉昆虫,在野生植物和设施作物的授粉中起到了不可替代的作用。环境温度是影响熊蜂采集花粉和花蜜的重要因素,然而,有关温度对熊蜂工蜂的采集和访花行为的影响却知之甚少。本研究以地熊蜂为材料,采用无线射频识别(RFID)技术监测了2023年7月新疆石河子地区地熊蜂工蜂的采集行为,人工观察了10:00~11:00、16:00~17:00和20:00~21:00三个时间段内工蜂的访花行为。结果表明,在环境温度23.3℃~38.8℃范围内,地熊蜂工蜂的单次采集时长随着温度的升高而缩短;工蜂在10:00~11:00时间段单次访花时间(6.43±0.48 s)显著低于16:00~17:00和20:00~21:00两个时间段的单次访花时间(9.79±0.79 s和10.82±1.05 s),表明地熊蜂工蜂单次访花时间随着环境温度的升高而延长;相应地,工蜂在10:00~11:00(9.74±0.51次/min)时间段内的访花频率显著高于16:00~17:00(7.56±0.56次/min)时间段内的访花频率,进一步分析结果显示地熊蜂工蜂的访花频率随着环境温度的升高而降低。

不同滞育时间对地熊蜂繁育特性的影响

地熊蜂Bombus terrestris是商业化程度最高的熊蜂种之一,为农业的发展起到了不可替代的作用。本研究旨在深入了解蜂王在不同滞育时间下对繁育特性的影响,从而优化完善人工饲养技术,以达到提高蜂群的繁育效率的目的。通过对不同滞育期(60d、90d和120d)处理的蜂王,对蜂王的存活率、蜂王产卵效率、蜂王产卵前期时间、始见工蜂时间、始见雄性蜂时间、始见子代蜂王时间、子代雄性蜂总数、子代处女王总数和蜂群可应用率等指标进行比较分析。结果表明,滞育期为90d时蜂王的存活率(93.33%±2.89%)、蜂王产卵率(65.00%±5.00%)、始见工蜂时间(40.86±11.94d)和子代雄性蜂总数(198.33±37.47)显著高于滞育期为120d的蜂王,而蜂王产卵前期时间、始见雄性蜂时间、始见子代蜂王时间、子代处女王总数和蜂群可应用率并没有因蜂王滞育期的改变而受到影响。

棉花黄萎病生防黏细菌的筛选及其生防潜力

为发掘棉花黄萎病生防资源,探究黏细菌在棉花黄萎病生物防治中的应用潜力。本研究以前期实验室分离、保存的黏细菌菌株为材料,采用对峙培养法、混合培养法和对扣培养法等测定黏细菌对大丽轮枝菌的抗菌活性,从中筛选出对大丽轮枝菌具有较好拮抗作用的菌株。温室条件下测定黏细菌发酵液和固体菌剂对棉花黄萎病的盆栽防效以及对棉花生长的影响,并利用形态学和分子生物学方法对生防潜力黏细菌菌株进行鉴定。结果显示,筛选出的4株黏细菌不仅对大丽轮枝菌菌丝具有较好的捕食功效并能够抑制孢子的萌发,其产生的胞外代谢产物也表现出一定的抑菌活性,具有多重抗菌机制。盆栽试验发现,4株黏细菌的发酵液对棉花黄萎病的防效仅为11.56%~38.23%,而以白星花金龟虫砂制备固体菌剂防效均较高,KS01、NSE37、NSE41和KY01对棉花黄萎病的防效分别为79.83%、77.02%、66.57%和58.99%。经形态学和分子生物学鉴定,菌株KS01和KY01为Myxococcus sp.,NSE41和NSE37为Cystobacter sp.。表明4株黏细菌对棉花黄萎病具有生物防治的应用潜力。