夜蛾黑卵蜂防控草地贪夜蛾的应用研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaobudian1980
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草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(鳞翅目:夜蛾科)自2019年入侵我国以来,已对我国粮食安全造成巨大危害。2020年其累计发生面积达76万亩。为了绿色有效防控该害虫,开展基于草地贪夜蛾寄生蜂的绿色防控技术研究,可有效达到化学杀虫剂减量增效的目的。因此,本论文以草地贪夜蛾卵期优势寄生蜂夜蛾黑卵蜂Telenomus remus(膜翅目:广腹细蜂科)为研究对象,就其应用于草地贪夜蛾绿色防控过程中所可能涉及的诸多环节(包括寄生蜂繁育、释放及诱集等)中的重要技术问题开展系统研究,以期提高寄生蜂在草地贪夜蛾绿色防控中的应用水平,实现化学杀虫剂减量增效,最终为我国粮食作物的绿色可持续生产提供帮助。1.草地贪夜蛾卵和斜纹夜蛾卵响应夜蛾黑卵蜂寄生的转录组差异分析在夜蛾黑卵蜂繁蜂过程中,使用不同的寄主卵,可能会影响其后代子蜂的部分生物学性状。通过评价夜蛾黑卵蜂对两种寄主卵的室内寄生能力,明确该蜂实验用品系对其生防对象草地贪夜蛾及其工厂化继代繁育寄主斜纹夜蛾S.litura卵的室内卵粒寄生率均可达95%以上,但两者在卵粒寄生率和子代羽化率两个生物学指标上存在显著差异,斜纹夜蛾卵显著高于草地贪夜蛾,而两者在子代雌性比上无显著差异。对草地贪夜蛾和斜纹夜蛾卵经夜蛾黑卵蜂寄生前后进行转录组测序分析,该蜂寄生草地贪夜蛾卵后所抑制其寄主免疫相关基因的平均表达水平要低于斜纹夜蛾卵;相对草地贪夜蛾,该品系夜蛾黑卵蜂寄生其工厂化继代繁育寄主斜纹夜蛾后,会多抑制一类Toll-like受体(Toll-like receptor 6)基因的表达。本研究表明夜蛾黑卵蜂实验用品系对其工厂化继代繁育寄主斜纹夜蛾卵表现出更好的寄生适应性和驯化特性。2.防治草地贪夜蛾常用杀虫剂对夜蛾黑卵蜂的触杀毒性及影响夜蛾黑卵蜂自然存在于或被释放至田间时,可能会遭受来自于防控草地贪夜蛾常用杀虫剂的影响。为明确防控草地贪夜蛾常用杀虫剂对夜蛾黑卵蜂的毒性,采用药膜法在室内测定了5种杀虫剂原药及5种杀虫剂制剂对夜蛾黑卵蜂成蜂的触杀毒性。结果表明,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐原药对该蜂急性毒性较高,茚虫威原药对其慢性毒性较高,而氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、虱螨脲原药对其无显著风险。乙基多杀菌素制剂对夜蛾黑卵蜂的毒性最高,其次为甘蓝夜蛾核型多角体病毒、四氯虫酰胺和金龟子绿僵菌CQMa421制剂,而苏云金芽孢杆菌制剂对其毒性最低。本研究表明对草地贪夜蛾进行化学防治过程中,选用氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、虱螨脲、苏云金芽孢杆菌等杀虫剂,可显著降低化学防治对夜蛾黑卵蜂的毒性风险。3.夜蛾黑卵蜂对源自草地贪夜蛾及其生境中利它素的行为反应为提高田间夜蛾黑卵蜂的诱集效果,增强其在田间搜寻寄主的能力,需对其具有潜在吸引力的利它素进行鉴定与分析。选取源自草地贪夜蛾生境及其个体不同部位和不同虫态的13种挥发物或提取物,测定夜蛾黑卵蜂对其偏好性。结果表明,健康玉米苗、经草地贪夜蛾幼虫取食的玉米苗、取食玉米苗的草地贪夜蛾幼虫所排泄的粪便、健康水稻苗、经草地贪夜蛾幼虫取食的水稻苗、取食水稻苗的草地贪夜蛾幼虫所排泄的粪便、草地贪夜蛾卵、其卵表提取物,及其卵液提取物等9种复合物质对夜蛾黑卵蜂具有显著吸引作用。采用气相色谱-质谱(GCMS)联用方法,分析草地贪夜蛾卵表提取物,共鉴定出11种有效化合物,包括十五烷、十七烷、十八烷、2,4-二叔丁基苯酚、二十一烷、十六烷、植烷、二十四烷、二十五烷、二十七烷和二十二烷等。根据GC-MS分析结果,利用标准品对行为学实验结果进行验证。结果表明,在100μg/m L浓度下,化合物二十五烷对夜蛾黑卵蜂具有显著吸引作用,而浓度为10μg/m L的二十二烷供试样品对夜蛾黑卵蜂产生显著的拒避作用。本研究表明,在田间可使用含一定浓度二十五烷的引诱剂,以诱集夜蛾黑卵蜂田间及人工释放种群。本论文首先研究了夜蛾黑卵蜂的室内寄生能力,利用转录组测序初步分析了寄生后草地贪夜蛾和斜纹夜蛾卵免疫相关基因的差异表达,其次评估了防控草地贪夜蛾常用杀虫剂对夜蛾黑卵蜂成蜂的触杀毒性与风险,最后分析了夜蛾黑卵蜂对来源于草地贪夜蛾及其生境的不同物质的偏好性,并对草地贪夜蛾卵表面物质进行了初步鉴定与行为学验证。获得以下主要结果:1、本文研究所用的夜蛾黑卵蜂品系对其工厂化继代繁育寄主斜纹夜蛾卵表现出更好的寄生适应性和驯化特性;2、为减少化学防治对夜蛾黑卵蜂的毒性风险,应选用氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、虱螨脲、苏云金芽孢杆菌等较为安全的杀虫剂;3、可利用夜蛾黑卵蜂对化合物二十五烷具有显著偏好性的特点,开发相应引诱剂,以提高该蜂田间种群数量及人工释放效力。上述结果将为基于寄生蜂的草地贪夜蛾绿色防控体系的建立提供帮助。
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