甘薯病毒病发生关键因素研究

【目的】明确甘薯种薯携带的病毒种类与苗期病毒病发生率和严重度之间的关系,以及甘薯田烟粉虱发生量和带毒率与种薯带毒率之间的关系,建立甘薯苗期病毒病预测预报方法和种薯质量早期预警技术,为甘薯无病毒种薯生产和病毒病防控提供理论依据。【方法】利用PCR和RT-PCR方法对随机采集的不同来源的甘薯种薯进行病毒检测,检测的病毒种类包括马铃薯Y病毒属(Potyvirus)的甘薯羽状斑驳病毒(sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)、甘薯病毒C(sweet potato virus C,SPVC)、甘薯病毒G(sweet potato virus G,SPVG)、甘薯潜隐病毒(sweet potato latent virus,SPLV)和甘薯病毒2(sweet potato virus 2,SPV2),毛形病毒属(Crinivirus)的甘薯褪绿矮化病毒(sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)和黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus)的黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)以及甘薯双生病毒(sweepoviruses)等我国甘薯上常见的8类主要病毒。然后对检测的种薯进行育苗,出苗后调查薯苗的发病情况,分析种薯携带的病毒种类与苗期病害严重度之间的关系。2018年和2019年分别在河南、宁夏和陕西等地设置试验点,种植背景相同的甘薯品种商薯19原原种苗和脱毒试管苗,在甘薯生长期,采用黄板诱虫法调查各试验点烟粉虱发生量并采集烟粉虱活体,检测烟粉虱SPCSV带毒率。种薯收获后,随机取样对种薯SPCSV带毒率进行检测,分析甘薯田烟粉虱发生量和带毒率对种薯带毒的影响。【结果】在检测的665块甘薯种薯中,有463块种薯携带病毒,育苗后有333块种薯的薯苗表现出叶片黄化、明脉、皱缩和植株矮化等病毒病症状。当种薯携带一种或多种马铃薯Y病毒属病毒时,薯苗病毒病症状主要为0—1级(其中,0级占60.6%;1级占31.8%);当种薯携带甘薯双生病毒或甘薯双生病毒与马铃薯Y病毒属病毒的组合时,薯苗病毒病症状主要为0—1级(其中,0级占55.3%;1级占32.9%);当种薯携带SPCSV时,苗期病毒病症状显著加重,特别是当种薯同时携带SPCSV与马铃薯Y病毒属病毒时,薯苗显症率为100.0%,症状主要为3—9级(其中,3级和5级占49.0%、7级和9级占51.0%)。连续2年田间试验结果表明,甘薯田烟粉虱发生量和带毒率与种薯带毒率密切相关,回归方程为Y=9.628X1+0.008X2+6.537,R2=0.914,其中,Y为种薯SPCSV的带毒率,X1为烟粉虱带毒率,X2为烟粉虱发生量。【结论】种薯携带SPCSV是苗期病毒病严重发生的关键因素,当种薯同时携带SPCSV与马铃薯Y病毒属病毒时,薯苗病毒病显症率和严重度显著增加。甘薯田烟粉虱发生量和SPCSV带毒率与种薯带毒率密切相关,烟粉虱是影响种薯携带SPCSV的关键因素。

丙炔氟草胺对作物安全性及除草选择性研究

为明确丙炔氟草胺对不同作物的安全性以及对不同杂草的选择性,采用室内盆栽法测定其对21种作物、6种杂草的活性。结果表明:丙炔氟草胺对大豆和棉花最安全,GR_(10)分别为123.76、74.20 g/hm^(2),对6种杂草的选择性指数均高于4.0。丙炔氟草胺对玉米、小麦、西瓜的GR10为25~45 g/hm^(2),在降低使用剂量、与其他除草剂合理混用的条件下尚具有潜在应用价值。丙炔氟草胺对芝麻、谷子等16种作物安全性极差,GR10低于其田间推荐低剂量的半量22.5 g/hm^(2),存在飘移或药害风险。

甘薯羽状斑驳病毒O株系和RC株系中国分离物全基因组序列分析及其遗传特征

【目的】对甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)O株系中国分离物(SPFMV-O-Ch1)和RC株系中国分离物(SPFMV-RC-Ch1)的基因组全序列进行克隆,明确SPFMV-O-Ch1和SPFMV-RC-Ch1的基因组结构特征及其遗传变异情况,为研究甘薯羽状斑驳病毒的致病机制打下基础。【方法】根据GenBank中登录的SPFMV基因组全序列设计2对简并引物和3对特异性引物,利用RT-PCR方法,从感染SPFMV的甘薯叶片中扩增SPFMV O株系和RC株系中国分离物的基因组全长序列,将目的片段分别克隆到pMD19-T载体上,经序列测定、分析和拼接,获得SPFMV-O-Ch1和SPFMV-RC-Ch1的全序列,利用DNAMAN和MEGA7对SPFMV基因组全序列及不同编码区序列进行遗传变异和系统进化树分析,利用RDP软件分析SPFMV基因组重组情况。【结果】经序列测定和拼接,结果表明SPFMV-O-Ch1和SPFMV-RC-Ch1基因组分别包含10922和10851 nt,均包含一个开放阅读框,分别由10557和10482 nt组成,编码一个多聚蛋白,分别由3518和3493个氨基酸残基组成。两个分离物均在P1蛋白内编码一个P1N-PISPO蛋白,在P3蛋白内编码一个P3N-PIPO蛋白。基因组全序列核苷酸一致性分析表明,SPFMV-O-Ch1与SPFMV-RC-Ch1的一致性为87.3%,与GenBank登录的其他分离物基因组全序列一致性为86.0%—95.8%,与Ruk73分离物的一致性最高,为95.8%,与11-1分离物的一致性最低,为86.0%。SPFMV-RC-Ch1与GenBank登录的其他分离物基因组全序列一致性为85.9%—98.7%,与IS90分离物的一致性最高,为98.7%,与Aus1-2B分离物的一致性最低,为85.9%。基于多聚蛋白基因核苷酸序列的遗传进化树分析表明,SPFMV-O-Ch1与Ordinary、10-O和17-O等O株系的分离物形成一个分支,SPFMV-RC-Ch1与S、IS90和CW137等RC株系的分离物形成一个分支。重组分析结果表明,O-Ch1分离物中发现3个重组事件,分别发生在7731—9710、135—10012和4825—6948 nt,RC-Ch1没有发现重组事件。【结论】我国的SPFMV-O-Ch1和SPFMV-RC-Ch1分离物的基因组结构与其他分离物相同,O-Ch1与O株系分离物一致性较高,RC-Ch1与RC株系分离物一致性较高,O-Ch1分离物检测到3个重组事件,RC-Ch1未发现重组事件。

蠼螋捕食草地贪夜蛾的行为及功能反应

为明确蠼螋对草地贪夜蛾的捕食作用,在温度(26±1)℃,相对湿度(75±5)%,光周期16L:8D的实验室条件下,观察了蠼螋5龄若虫对草地贪夜蛾卵、1~6龄幼虫和成虫的捕食行为和对6龄幼虫的捕食功能反应。结果表明:蠼螋5龄若虫对草地贪夜蛾卵和1~6龄幼虫均有捕食行为,对飞行能力弱的草地贪夜蛾成虫也具有捕食能力。蠼螋5龄若虫对草地贪夜蛾捕食过程中,并不取食完其整个虫体,而是咬食至猎物不动时,继续搜索捕食周围其他猎物。蠼螋5龄若虫对草地贪夜蛾6龄幼虫的捕食功能拟合HollingⅡ模型,日平均捕食量为2.85头,对入侵的草地贪夜蛾的为害具有一定的防控潜能。

菊花田苗后除草剂品种筛选及安全性评价

通过室内外试验评估24种苗后除草剂对菊花的安全性和除草效果。盆栽试验结果表明,24种苗后除草剂单剂处理中咪唑乙烟酸、硝磺草酮甲咪唑烟酸、草除灵、扑草净等对菊花相对安全,这几种药剂不同剂量下对菊花的药害级别均低于或等于2级。田间试验测定甲咪唑烟酸、咪唑乙烟酸对菊花的安全性及杂草防除效果表明,67.5、90.0 g/hm^25%咪唑乙烟酸AS对各种杂草的防效较好,但药后26 d对菊花的生长抑制率为30%左右,药害严重。108 g/hm^224%甲咪唑烟酸AS处理条件下,对菊花生长无显著抑制作用,对反枝苋、牛筋草、马泡瓜等杂草均具有较好的防治效果,对马齿苋、醴肠、稗草、马唐、藜等杂草具有中等防效。表明108 g/hm^224%甲咪唑烟酸AS是较为理想的菊花田苗后除草剂。

中国斑螟亚科昆虫区系的多元聚类分析和地理区划

为明确斑螟亚科昆虫在中国的分布格局及分布特征,运用多元相似性聚类分析法对该亚科107属480种昆虫的分布数据进行定量分析,并对该亚科昆虫的区系成分和分布情况进行初步讨论。结果表明,中国斑螟亚科昆虫分布在64个基础地理单元的总相似性系数为0.100,在0.200的相似性水平上聚为8个单元群,代表西北区、东北区、华北区、江淮区、华中区、华东区、西南区、华南区8个地理区;中国斑螟亚科昆虫区系成分由东古北(20.83%)、西古北(4.79%)、印度-太平洋(26.88%)和广布成分(47.50%)组成,而广布成分中又以东古北+印度-太平洋构成的过渡成分(23.54%)为主;在世界昆虫地理区划中,中国斑螟亚科昆虫属级阶元以印度-太平洋界分布最多,其次为东古北界,种级阶元以东古北界分布最多,其次为印度-太平洋界;在中国斑螟亚科昆虫地理区划中,西北区属种丰富度低但独有性高,东北区和华北区属种丰富度相近、共有性高,江淮区独有性最低,为过渡性地带,华南区属种分布最为丰富,独有属种数量也最多,华东区属种丰富度次之,但独有属种较少,华中区独有性低,与华东区共有性最高,西南区与华南区的共有性最高。分析上述结果发现,中国斑螟亚科昆虫分布格局同中国昆虫分布格局大体一致,但存在局部差异,造成这种差异的原因是斑螟亚科昆虫基底调查不充分以及样本基数远小于整个昆虫纲样本基数;中国斑螟亚科昆虫的主要区系成分为东古北界、印度-太平洋成分以及两者的过渡类群;斑螟亚科属种在中国各区系分布不均匀,生态环境相似性高的区系属种分布相似性高,反之亦然;不同地区斑螟亚科昆虫组成的变化是连续的,地理距离愈远,差异愈大。