国际应用生物科学中心与中国在生物防治领域的合作进展

国际应用生物科学中心(CABI)是一个非盈利性的、具条约关系的政府间国际组织,现有48个成员国。CABI致力于提供信息以及利用其应用科学方面的专长解决农业和环境问题,促进世界人民生活的改善。中国于1995年加入CABI,从此双方的合作不断持续发展。2008年农业部-CABI生物安全联合实验室的成功建立,成为双方战略合作伙伴关系新的里程碑。目前,联合实验室执行的以生物防治为重点的有害生物综合治理国际合作项目有10项,主要防治对象包括绿盲蝽Apolygus lucorum Meyer-Dür、茶翅蝽Halyomorpha halys St?l、铃木氏果蝇Drosophila suzukii Matsumur、二化螟Chilo suppressalis Walker、三化螟Tryporyza incertulas Walker、亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis Guenée、蛴螬、地老虎和豚草Ambrosia artemisiifolia L.等。双方合作在生物防治基础研究和应用技术研究方面取得良好进展;在技术推广、应用和转移方面采用创新的"参与式"方法,因地制宜开展与当地情况相适宜的技术推广和应用模式(如植物诊所),将中国成熟的生物防治技术转移到其他发展中国家,加强当地能力建设,实现农业有害生物可持续治理。

不同温度下绿僵菌对东亚飞蝗3龄蝗蝻的致病力影响

采用体表接菌法测定了商品生物农药金龟子绿僵菌油悬浮剂PD20080671在15、20、25、30、35和40℃等6个不同温度条件下对东亚飞蝗3龄蝗蝻的致病力的影响。结果表明:东亚飞蝗3龄蝗蝻的累积死亡率在接菌后19 d内均随天数的增加而升高。35℃的累积死亡率最高(82.50%),显著高于其他处理;40℃的累积死亡率最低,为55.00%。死亡个体的湿度培养结果显示绿僵菌在高温条件下萌发的时间较短,40℃为4.26 d,15℃为19.36 d。结果表明环境温度低于15℃或高于35℃都不利于绿僵菌杀死蝗虫。因此,在田间施用金龟子绿僵菌防治东亚飞蝗时应尽量避免高温天气,建议在上午低温时进行防治。

东亚飞蝗选择栖息高度影响因素的研究

为明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis对植物群落的利用特征,采用自然生境中罩笼的方法,观察东亚飞蝗对栖息高度的选择行为,分析发生代数、种群密度、调查时间以及环境温湿度对东亚飞蝗栖息高度选择的影响。结果表明:东亚飞蝗夏蝗偏好栖息在0~20 cm,秋蝗偏好栖息在>80 cm。在食物充足的条件下,当蝗蝻密度d≤20头/m^2时,东亚飞蝗偏好栖息在植株中上部,以>80 cm的蝗虫数量比最大;种群密度d=100头/m^2,飞蝗偏好栖息在植株较低位置,以0~20 cm的蝗虫数量比最大。东亚飞蝗在日出之前和日落之后偏好栖息在植株中上部;在12∶00和16∶00这两个时间段偏好选择栖息在植株中下部。选择栖息在0~20、40~60和>80 cm这3个高度的东亚飞蝗数量百分比与环境温度呈负相关,但是与环境湿度呈显著的正相关(P<0.05)。这说明随着温度的降低或湿度的增加,飞蝗偏好栖息在这3个位置。

不同释放密度下红颈常室茧蜂对冬枣园绿盲蝽的寄生效果

红颈常室茧蜂Peristenus spretus Chen et van Achterberg是绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)若虫的重要内寄生性天敌。2013-2014年,在山东省沾化县冬枣园开展应用红颈常室茧蜂控制绿盲蝽若虫的田间释放技术研究。结果发现,田间单株罩笼以蜂虫比1:50、1:100和1:200连续3次释放红颈常室茧蜂成蜂,2年对绿盲蝽的平均寄生率分别为77.8%、63.8%和39.5%;2年3种放蜂比例连续3次放蜂对绿盲蝽的平均寄生率达60.4%,显著高于单次放蜂的寄生效果;大田3次释放红颈常室茧蜂蛹,按蜂虫比1:20连续3次放蜂,后续3个月调查结果表明放蜂园的平均寄生率为32.2%,是对照枣园的9.5倍。说明人工释放红颈常室茧蜂可以持续、有效地控制枣园绿盲蝽种群发生。

基于文献计量学的重大入侵害虫草地贪夜蛾的研究动态分析

为了深入了解草地贪夜蛾在全球范围的研究动态和趋势,本文利用文献计量学方法,以知网、万方、维普、Web of Science和CAB文摘数据库为数据源,对1910-2019年在国内外发表的5 030篇草地贪夜蛾文献进行了统计分析。结果表明:国内外关于草地贪夜蛾的文献数量随着时间的推移呈现整体上升趋势,20世纪90年代以来出现井喷式增长。学术期刊论文占总发文量的89.2%,Journal of Economic Entomology和《植物保护》分别是发文量最多的外文和中文期刊。在外文发文量方面,美国、巴西和墨西哥等国家的研究机构和学者名列前茅;在中文发文量方面,中国农业科学院植物保护研究所、全国农业技术推广服务中心和北京农学院位列前三。草地贪夜蛾的研究热点与其可持续防控高度相关,尤其侧重生物防治和IPM方面的研究。

国际联合实验室在促进农业科技创新中的作用

以农业部-CABI生物安全联合实验室为例,阐述一个国际合作与交流成效显著的国际联合实验室运转需具备的要素,明确的目标和定位、持续的研究发展方向、良好的管理体制、完善的运行机制、优秀的科研人才及创新团队、多渠道的全球科技资源与社会资源。通过国际联合实验室的建设与共享,寻求国外优势力量,广泛开展国际交流与合作,在引进聚集高端人才及组建国际化科研创新团队、谋划申请国际合作项目、引进优质资源和关键技术、承担国际会议促进我国科学家与国际同行交流、加强南南合作促进我国农业科技"走出去"、推广农业科技促进农业可持续发展等方面起到了积极的推动作用。

黄脊竹蝗在中国的发生及防控技术

黄脊竹蝗为重大林业害虫,多在竹林造成为害。2020年黄脊竹蝗从老挝、越南等地跨境进入中国云南省并在农区造成了严重为害。本文主要综述了黄脊竹蝗在我国发生的历史与现状、暴发的原因以及主要的防治措施,归纳了黄脊竹蝗不同发育阶段的有效防治措施,重点总结了利用生防天敌和生物农药防治黄脊竹蝗的研究进展,为黄脊竹蝗综合防控提供参考依据。

茶翅蝽及其生物防治研究进展

茶翅蝽Halyomorpha halys(St?l)寄主范围广泛,是为害蔬菜和水果的重要害虫。该虫在中国、朝鲜、韩国和日本作为本地种群大量发生并严重为害。自二十世纪九十年代中期以来,茶翅蝽相继传入美国、加拿大、瑞士、列支敦士登、德国、法国、意大利、匈牙利和希腊等国家,并有继续扩散成为世界性害虫的趋势。在新的入侵地尚未发现有效天敌,例如加拿大本土寄生蜂等足黑卵蜂Telenomus podisi和瑞士的黄足沟卵蜂Trissolcus flavipes虽然可以在茶翅蝽卵块内产卵,但寄生蜂并不能完成生长发育。而化学农药的使用可能产生一系列生态和社会问题,因此传统生物防治将是控制茶翅蝽行之有效的方法,即从茶翅蝽的原产地引进其专食性天敌,在新入侵地的农田或自然生态系统中释放并建立种群,达到长期控制茶翅蝽的目的。本文综述了茶翅蝽的研究现状,涉及到分类、分布、为害、生物学、生态学习性及生物防治方面,并着重总结了茶翅蝽原产地的天敌情况。

自然环境中地面温度对亚洲小车蝗体温的影响

为了解白天地面温度对亚洲小车蝗体温的影响,2017年7月和2018年6-8月在内蒙古锡林郭勒盟的自然生境中6个地点开展了调查。结果表明:亚洲小车蝗的平均体温随地温变化,且在6:00-12:00和16:00-19:00内高于平均地温。地温与不同龄期和性别亚洲小车蝗体温之间呈极显著的非线性关系(P<0.01)。体温只出现一次高峰,13:00左右的(39.3±0.2)℃;地温出现2次高峰,13:00左右的(42.0±0.5)℃和15:00左右的(38.9±0.4)℃。地温为31.5～38.3℃时,成虫的体温调节能力显著强于蝗蝻(P<0.05);地温低于31.5℃和38.3～48.2℃时,蝗蝻的体温调节能力显著强于成虫(P<0.05)。地温为26.1～40.0℃,雌虫的体温调节能力显著强于雄虫(P<0.05);地温高于40.0℃,雄虫的体温调节能力显著强于雌虫(P<0.05)。因此,地温可以作为监测该虫生长发育的因子为其防控提供依据。

金龟子绿僵菌在草原羊草和克氏针茅根际的种群动态和根内宿存鉴定

绿僵菌防治草原蝗虫效果显著,其在草原田间的存活能力影响其持续控害效果。除了侵染昆虫,绿僵菌还具有在植物根际宿存和根内生的生活方式,但相关宿存规律和内生性的研究报道很少。本文研究了绿僵菌在内蒙古草原两种优势种植物羊草和克氏针茅根际的种群数量变化并对其在这两种草的根内宿存进行了鉴定。结果表明,在干旱的内蒙古草原,绿僵菌施用后种群数量在30 d内快速下降,但能够以低密度在羊草、克氏针茅根际土壤中至少延续宿存75 d,羊草根际环境比较利于绿僵菌生存。对菌株egfp基因标记的特异PCR检测证明了绿僵菌在羊草和克氏针茅根内宿存。试验数据为指导植保生物防治中充分利用绿僵菌的昆虫病原性和植物内生特性提供理论基础,也将成为绿僵菌物种生活方式多样性、与植物互作及共进化研究的重要基础。

铃木氏果蝇触角和下颚须感器的超微形态特征及分布

铃木氏果蝇Drosophila suzukii(Matsumura)是近年来在世界各地备受关注的一种重要入侵害虫,主要为害各种软皮水果和浆果。本研究采用扫描电镜技术观察了铃木氏果蝇雌、雄成虫的触角及下颚须上感器的超微形态。结果发现,铃木氏果蝇触角鞭节上分布着3种表面多孔的感器,分别为锥形、腔锥形和毛形感器。下颚须上分布着锥形和刺形感器。触角和下颚须上的感器形态和数量均无性二型现象。根据锥形感器的大小及表面孔口的形状和大小,又将锥形感器分为小感锥和大感锥。小感锥表面有序排列着凹陷的小孔。大感锥表面成行排列着"一"字形大孔。大感锥仅分布于触角鞭节上,推测是铃木氏果蝇独有的一类感器,或许是长期进化过程中为感受健康新鲜果实的气味而形成的特殊感器。

不同土壤类型及其含水量对亚洲小车蝗卵孵化的影响

为明确不同土壤类型及其含水量对亚洲小车蝗Oedaleus decorus asiaticus Bey-Bienko卵孵化的影响,本实验选取棕钙土、黑土和砂土等3种土壤,在恒温28℃条件下设置5%、10%、15%和20%等4个土壤含水量,研究亚洲小车蝗卵的孵化前期、孵化历期、累积孵化率以及相对孵化率。结果表明,土壤类型、土壤含水量以及土壤类型与土壤含水量的交互作用对亚洲小车蝗卵孵化率影响极显著,而对卵孵化前期影响均不显著,卵孵化历期只受到土壤类型的显著影响。亚洲小车蝗卵在棕钙土中孵化率最高(42.5%~61.4%),其次为黑土,最低为砂土;孵化历期在棕钙土中(3.6±0.2 d)显著短于黑土和砂土。在棕钙土中,10%~20%含水量处理的卵孵化率(60.3%~61.4%)显著高于5%处理(42.5%);在黑土中,15%~20%处理的卵孵化率最高(49.8%~42.7%),其次为10%(28.4%),最低为5%处理(13.5%);在砂土中,5%处理的卵孵化率(38.7%)显著高于其他处理(12.9%~19.8%)。在3种不同土壤处理下,亚洲小车蝗卵的孵化均集中在前3 d,相对孵化率达到73.1%~98.0%;砂土的相对孵化率在第1天达到高峰,但与棕钙土和黑土的差异不显著;棕钙土和黑土的相对孵化率在第2天达到高峰,且显著高于砂土。因此,10%~20%含水量的棕钙土最适合亚洲小车蝗卵的孵化,孵化率高,孵化历期短,孵化时间更为整齐;其次为黑土;最次为砂土。

茶翅蝽沟卵蜂和黄足沟卵蜂对茶翅蝽的寄生潜能研究

茶翅蝽Halyomorpha halys(Stl)是水果和蔬菜生产中的重要害虫。为了寻找优势卵寄生蜂用于其生物防治,本文进行了相关的野外调查和室内试验。通过定期野外采集茶翅蝽卵块,培育、收集和鉴定寄生蜂,发现在自然环境中茶翅蝽卵粒的寄生率为56.29%,其中茶翅蝽沟卵蜂比例最高,占77.66%;其次是黄足沟卵蜂占20.44%。Y型嗅觉仪测定结果显示,茶翅蝽沟卵蜂和黄足沟卵蜂对茶翅蝽卵均具有明显的选择趋性。室内寄生能力试验结果表明,茶翅蝽沟卵蜂与黄足沟卵蜂单独作用的寄生率分别为94.06%和84.21%,与两种寄生蜂混合寄生茶翅蝽卵的寄生率91.65%均无显著性差异。两种寄生蜂混合寄生时,茶翅蝽沟卵蜂与黄足沟卵蜂的寄生比例分别为58.95%和41.05%,二者之间无显著差异。

以黑腹果蝇为寄主的蝇蛹金小蜂生长发育、繁殖及功能反应研究

蝇蛹金小蜂是铃木氏果蝇和黑腹果蝇的重要天敌,本研究以黑腹果蝇为寄主,测定了蝇蛹金小蜂云南种群的生长发育、繁殖及寿命。并在6个寄主密度梯度条件下研究了其寄生功能反应。结果显示蝇蛹金小蜂从卵到雌、雄成蜂的平均发育历期分别为16.10d和14.67d,雌蜂平均寿命为49.76d,平均产子代数为93.28头/雌,子代雌性比为55.76%。在黑腹果蝇蛹为5、10、15、20、25和30头的密度梯度下,蝇蛹金小蜂的寄生功能反应符合Holling Ⅱ模型,其方程为Na=0.6261No/(1+0.0632No)。理论最高寄生量为Namax=9.0171,实际最高寄生量为7.00头(寄主密度为20头),蝇蛹金小蜂的寄生搜寻效应随寄主密度的增加而降低。综上结果,采自杨梅的蝇蛹金小蜂以黑腹果蝇作为寄主时具有较高繁殖力,较强的寄主适合度,是铃木氏果蝇和黑腹果蝇有效的生物防治作用因子。

北京地区草莓炭疽病病原鉴定及生物防治药剂筛选

为明确引起北京地区草莓炭疽病的病原种类,并筛选对草莓炭疽病有效的生物药剂,对采自北京部分草莓产区的草莓炭疽病样本进行病原菌分离纯化培养,针对其培养性状、形态特征等方面进行研究,同时选用5种生物药剂对草莓炭疽病进行了田间药效试验。结果表明,北京地区引起草莓炭疽病的病原菌主要为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)和尖孢炭疽菌(C.acutatum),其中C.gloeosporioides为引起北京地区草莓炭疽病的优势菌株。2%绿宝水剂、0.5%大黄素甲醚水剂对草莓炭疽病防效较好,在药后7 d,防效分别为72.7%、74.7%,药后14 d,防效分别为67.4%、65.7%,均高于1%蛇床子素微乳剂、1 000亿个/g枯草芽孢杆菌可湿性粉剂、5%氨基寡糖素水剂,且与对照药剂45%咪鲜胺水乳剂没有显著差异。因此,可选用2%绿宝水剂、0.5%大黄素甲醚水剂代替化学农药防治草莓炭疽病。

调控东亚飞蝗体温的主要环境因子分析

为明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis体温在常年发生区与环境因子之间的关系,于2015—2016年采用直接抓取和网捕方法在天津市北大港蝗区捕捉东亚飞蝗的秋蝗和夏蝗,测量其瞬时体温以及周围4类8个环境指标,应用因子分析法评价东亚飞蝗体温与环境因子的关系。结果表明,东亚飞蝗白天体温比夜间高,平均体温高于26.5℃;且体温在白天出现2次高峰,分别是上午11点左右的49.0℃和下午14点左右的47.2℃。无论是夏蝗还是秋蝗,其体温均随着龄期增加呈现上升趋势,2～5龄蝗蝻、成虫的平均体温依次为36.9、37.0、37.6、37.2、38.0℃。因子分析结果表明,植被冠层温度是影响飞蝗体温的关键因子,飞蝗所处地面温度对其体温影响最大;风速和植株高度是影响飞蝗体温的重要分因子;植株高度与体温成负相关。表明植被冠层温度与东亚飞蝗的体温变化最为密切。

天津市大港水库东亚飞蝗生境遥感动态监测

为实现多尺度东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis生境动态监测并分析其生境变化驱动因素,本研究结合遥感与地理信息系统技术,采用多时相遥感卫星影像提取天津市大港水库2002、2006及2013年东亚飞蝗生境空间分布信息,从整体景观尺度(面积变化)、像元尺度(多时相信息二进制编码)以及斑块尺度(景观指数)定量分析东亚飞蝗生境的时空变异特征。结果显示,2002—2013年适宜东亚飞蝗孳生的区域面积呈下降趋势,由2002年的329.98 km^(2)降至2013年的146.34 km^(2);2002—2013年东亚飞蝗生境斑块数呈现降低趋势,斑块形状指数和平均斑块面积先减少后增加,而景观破碎度指数先增加后下降,说明2002—2006年东亚飞蝗生境景观破碎化程度较高,2006—2013年东亚飞蝗生境景观破碎化程度较低。表明基于多时相遥感影像能快速获取东亚飞蝗生境的时空变异特征,有助于东亚飞蝗监测预警及科学防控。

灰翅夜蛾属重大害虫及其生物防治研究进展

灰翅夜蛾属(Spodoptera Guenée)隶属于夜蛾科,超过一半以上的物种被认为是世界性害虫。本文回顾了灰翅夜蛾属的分类研究概况。根据其分布特性和寄主范围选取了海灰翅夜蛾、南方黏虫、草地贪夜蛾、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾等5种典型的害虫,重点对其生物防治研究和应用现状进行了综述。夜蛾黑卵蜂、苏云金芽孢杆菌和核型多角体病毒等已被广泛用于灰翅夜蛾属害虫防控,甲腹茧蜂、斯氏线虫和绿僵菌在防控中具有良好的应用前景。在此基础上,对生防因子规模化生产、加强检疫及文献计量学分析等进行了展望。

铃木氏果蝇未成熟期各虫态的形态学研究

【目的】通过完善铃木氏果蝇Drosophila suzukii(Matsumura)未成熟期的形态学研究,为双翅目果蝇科未成熟期的形态学及铃木氏果蝇的生物学、生态学及田间综合防治研究提供理论基础。【方法】在解剖镜下详细观察了卵、幼虫、蛹3个虫态的发育变化过程,使用解剖镜自带测量尺对该虫的卵粒长宽、不同龄期的幼虫体长宽及骨化结构长度、蛹粒长宽进行了测量。【结果】卵期观察到了3个标志阶段:初产卵、预孵卵、破壳卵;卵粒长0.57~0.61mm,宽0.18~0.21mm,且具有两条长于卵粒长度的呼吸丝。幼虫期通过Crosby生长法则验证幼虫的骨化结构长度指数均小于0.1,说明幼虫龄期划分为3龄是合理的;1~3龄的幼虫平均体长宽分别为0.72mm×0.23mm、2.17 mm×0.51mm、4.06mm×0.94mm,相邻龄期的体长宽范围较为接近,其中1龄与2龄幼虫的体宽范围有重复;1~3龄的口钩平均长度分别为0.08、0.15、0.24mm,头咽骨平均长度分别为0.04、0.08、0.16mm,相邻龄期的口钩、头咽骨长度范围无重复;同时,对比了不同龄期幼虫的形态差异。蛹期观察到了2个标志阶段:预蛹、蛹;蛹粒长为3.1~4.1mm,宽为0.9~1.3mm,且具有两个呼吸角。【结论】本文详述了铃木氏果蝇从卵至蛹羽化为成虫的全过程以及未成熟期各虫态的形态特征,测量了幼虫骨化结构的长度作为龄期划分的精确依据,提出了通过观察体长宽、体色、体形、骨化结构及后气门的形态差异对幼虫龄期进行快速粗划分的方法。

基于文献计量学的茶翅蝽国内外研究现状分析

为深入了解茶翅蝽在全球范围的研究动态和趋势,本研究利用文献计量学方法,以知网、万方、维普、Web of Science和CAB abstracts数据库为数据源,对1910—2019年在国内外发表的茶翅蝽相关文献进行了统计分析。国内外共计781篇关于茶翅蝽研究的文献。关于茶翅蝽的文献数量随着时间的发展呈现整体上升趋势,21世纪以来出现爆发式增长。Journal of pest science和《山西果树》分别是发文量最多的外文和中文期刊。在外文发文量方面,美国、加拿大和意大利等国家的研究机构和学者名列前茅。其中,美国在发文量、研究机构等方面都遥遥领先。国际发文量最高的中国机构为中国农业科学院植物保护研究所。在中文发文量方面,河北省衡水市林业局、河北省农林科学院石家庄果树研究所、北京市农林科学院植物保护环境保护研究所位列前三。但目前由于国内研究茶翅蝽的机构较少,研究内容简单不系统,与国际发展极不平衡。