[目的]本研究旨在明确稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis对氯虫苯甲酰胺的抗性水平、抗性稳定性及其抗氯虫苯甲酰胺种群对其他双酰胺类杀虫剂是否存在交互抗性.[方法]采用稻苗浸渍法测定我国9省(自治区)稻纵卷叶螟32个田间种群对氯虫苯甲酰胺和四唑虫酰胺的抗性,并测定了两个氯虫苯甲酰胺抗性种群对其他双酰胺类杀虫剂的交互抗性,以及湖南攸县、安徽潜山、安徽庐江和广西兴安田间种群在室内不接触药剂饲养后对氯虫苯甲酰胺的抗性稳定性.[结果]2019-2022年间,稻纵卷叶螟田间种群对氯虫苯甲酰胺的抗性逐年上升,2022年首次监测到庐江、兴安、武穴、丹阳和潜山种群对氯虫苯甲酰胺达到高水平抗性(102.3～135.1倍),其他种群亦达到中等水平抗性(10.3～97.1倍);2019-2021年监测的所有田间种群对四唑虫酰胺均表现为敏感,2022年所监测种群对四唑虫酰胺达到中等水平抗性(41.9～98.0倍).交互抗性试验结果表明,对氯虫苯甲酰胺抗性约100倍的浙江嘉兴和安徽潜山种群对氟氯虫双酰胺、四唑虫酰胺、溴氰虫酰胺、环丙虫酰胺和四氯虫酰胺也表现出31.6～100.5倍中等至高水平抗性.稻纵卷叶螟田间种群在室内不接触药剂连续饲养2～4代后,对氯虫苯甲酰胺的抗性表现出快速下降的现象.[结论]稻纵卷叶螟田间种群对氯虫苯甲酰胺和四唑虫酰胺已产生中等至高水平抗性,且对氯虫苯甲酰胺产生抗性的稻纵卷叶螟田间种群对其他5种双酰胺类药剂也存在中等至高水平的交互抗性;鉴于当前稻纵卷叶螟田间种群对氯虫苯甲酰胺的抗性尚不稳定,建议可通过限制或暂停使用该类药剂,以延缓其抗性发展和延长使用寿命.

[目的]本研究旨在明确寄主转换经历是否会改变亚致死浓度杀虫剂对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis生长发育和繁殖的影响,为杀虫剂的合理使用及稻纵卷叶螟的综合治理提供理论依据.[方法]从稻纵卷叶螟水稻种群和小麦种群中收集卵,并将其分别转换寄主植物饲养至2龄,作为具有不同寄主转换经历处理的幼虫[以水稻为食的水稻种群(R-R)、以小麦为食的水稻种群(R-W)、以小麦为食的小麦种群(W-W)和以水稻为食的小麦种群(W-R)].利用离体叶片浸渍法对这些幼虫在亚致死浓度(LC25)阿维菌素和毒死蜱浸渍下的水稻或小麦叶片处理后48 h,测定3-5龄幼虫生长发育及成虫繁殖能力和寿命.[结果]未经杀虫剂处理时,寄主转换显著影响稻纵卷叶螟3-5龄幼虫总历期、化蛹率和蛹重,但对水稻种群和小麦种群的影响相反.LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理2龄幼虫,显著延长3-5龄幼虫总历期,但延长程度因寄主转换经历而异.LC25浓度阿维菌素显著降低各寄主转换经历幼虫的化蛹率(R-R组除外).LC25浓度毒死蜱仅显著降低W-W组的化蛹率.在2龄幼虫暴露于LC25浓度阿维菌素后W-W和W-R组的蛹重显著降低.水稻种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC25浓度阿维菌素处理后消失,而小麦种群化蛹率和蛹重受寄主转换的影响在LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理后均消失.无论是何种寄主转换经历还是LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响成虫羽化率、交配率和单雌产卵量.寄主转换处理只显著影响未经杀虫剂处理时水稻种群的卵孵化率,但卵孵化率均未受LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理影响.与未经杀虫剂处理相比,LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理均未影响雌成虫寿命,但LC25浓度毒死蜱处理显著增加了 W-W组雄成虫寿命.[结论]寄主转换经历会影响阿维菌素和毒死蜱对稻纵卷叶螟的亚致死效应.LC25浓度阿维菌素和毒死蜱处理经历寄主转换的稻纵卷叶螟幼虫后,其幼虫和蛹生长发育均受到不同程度影响,但成虫繁殖和寿命所受影响较小.使用针对稻纵卷叶螟的杀虫剂时和进行毒理实验时应考虑到寄主植物的潜在影响.

[目的]本研究旨在明确稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis蛹对高温的敏感性,为利用蛹期高温预测种群发展趋势提供生物学指标和模型.[方法]对稻纵卷叶螟1-5日龄蛹分别在37,39和41℃下进行1次性1-7 h的热击,对1日龄蛹在37,39和41 ℃进行1-7 h/d持续2和3 d的多次热击,并以一直饲养在27℃下的蛹为对照组,测定热击处理组和对照组蛹羽化率、蛹历期、每雌产卵量及卵孵化率;采用线性回归方法建立蛹羽化率、蛹历期、每雌产卵量及卵孵化率与热击时长的关系模型.[结果]与对照组相比,1-5日龄稻纵卷叶螟蛹分别受37,39和41℃高温1次性热击1-7 h后,随着热击温度的升高蛹历期延长,蛹羽化率、每雌产卵量和卵孵化率降低;在相同的高温下,随着热击时间的增长蛹历期呈线性延长,蛹羽化率、每雌产卵量和卵孵化率呈线性下降,并且变化率在各日龄处理间基本相同;37或39℃热击后,1日龄蛹组的蛹历期长于3-5日龄蛹组的,但前者的蛹羽化率低于后者.1日龄蛹在37和39 ℃下多次热击后蛹历期随日热击时间的增长而缩短,在41 ℃下仅2d内的热击有该趋势,3d内7 h/d的热击延长了蛹历期;蛹羽化率、每雌产卵量及卵孵化率均随日热击时长的延长而线性降低,并且降低幅度随温度的升高而增大,但在热击2和3 d间无显著差异.37,39和41 ℃下2和3 d,日热击时长每延长1 h蛹羽化率将分别降低3.25％,4.95％和7.49％,每雌产卵量分别减少5.02％,7.80％和10.82％,卵孵化率分别降低2.20％,3.31％和5.05％,说明热击显著抑制了种群的发展.[结论]稻纵卷叶螟蛹对高温较为敏感,热击影响其发育、存活和繁殖力,可根据蛹期高温及持续时长预测稻纵卷叶螟种群的数量.

[目的]本研究旨在调查分析江汉平原稻田节肢动物群落的物种组成以及主要害虫与天敌相互作用的关系,为制定水稻害虫绿色防控技术体系提供科学依据.[方法]2019-2020年通过吸虫器法和扫网法在水稻的分蘖期、孕穗期、齐穗期调查江汉平原监利市、潜江市、江陵县等市(县)28块稻田节肢动物物种种类与个体数量,采用主成分分析和灰色关联度分析法分析了各主成分对稻田节肢动物群落的影响以及主要害虫与天敌种群数量之间的关系.[结果]2019-2020年调查的江汉平原稻田节肢动物种类共169种,按照营养取食关系,将稻田节肢动物群落划分为4个亚群落,其中植食类6目33科57种,捕食类7目30科50种,寄生类2目15科44种,中性类5目16科18种.稻田节肢动物群落中对第1主成分贡献大的是白背飞虱 Sogatella furcifera和黑尾叶蝉Nephotettix bipunctatus;对第2主成分贡献大的是淡翅小花蝽Orius tantillus和青翅蚁形隐翅虫Paederus fuscipes;对第3主成分贡献大的是稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis和灰飞虱Laodelphax striatellus.与主要害虫稻纵卷叶螟种群数量关联度大的前3位天敌依次为:草间钻头蛛Hylyphantes graminicola＞拟环纹豹蛛 Pardosa pseudoannulata＞三突花蛛 Misumenops tricuspidatus.与主要害虫白背飞虱种群数量关联度大的前3位天敌依次为:华丽肖蛸Tetragnatha nitens＞黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis＞拟环纹豹蛛.[结论]稻田节肢动物群落构成差异主要是由优势植食性昆虫和优势捕食性天敌数量决定的.捕食动物草间钻头蛛种群数量与稻纵卷叶螟种群数量追随关系最为密切,对稻纵卷叶螟具有一定控制作用,华丽肖蛸的种群数量与白背飞虱种群数量追随关系最为密切,对白背飞虱具有一定控制作用.

为了准确监测和客观评估稻纵卷叶螟对水稻生长发育和产量形成的危害,利用ASD Field Spec3地物波谱仪和SPAD-502叶绿素仪分别采集控制大田试验(2015年和2019年)和自然大田试验(2020年)在各生育期(拔节期、孕穗期、灌浆期、成熟期)水稻的冠层高光谱数据和SPAD值,调查采集样点的虫量和水稻卷叶率,对比分析两种试验中稻纵卷叶螟的虫害发生特征、水稻冠层光谱特征和水稻生理生态参数特征,建立基于高光谱参数的水稻受稻纵卷叶螟危害的生理生态参数估算模型.结果表明,(1)两种试验的水稻SPAD值和冠层的红边至近红外波段的反射率均随着稻纵卷叶螟虫害程度的加重而降低,而可见光波段的反射率则相反;(2)自然大田试验的SPAD值和红光至近红外波段的冠层反射率在水稻生长发育前期要显著低于控制大田试验,而到了后期则反而要略高于控制大田试验;(3)综合分析筛选出自然大田试验和控制大田试验中的多个虫害特征参数和植被指数分别构建出了 SPAD的单因子和多因子估算模型,各模型均达到了较好的估算效果,在单因子模型中EVI的二项式函数模拟效果最好,而多因子线性回归估测模型的模拟效果优于所有的单因子模型;(4)通过2021年对这些模型的应用检验发现:这些模型中基于虫量、卷叶率、OSAVI、EVI和DVI的单因子估算模型的SPAD估算值与实测值拟合度很高,其Rv2均超过了0.8,达到了比较理想的估算效果,这为稻纵卷叶螟危害下的水稻SPAD值估测提供了一种精度较高且可行的估算方法.

研究了4个不同类型水稻品种(中早39、中浙优8号、秀水134和甬优12)对稻纵卷叶螟生长发育和产卵量的影响.取食中早39、中浙优8号、秀水134和甬优12四个不同类型的水稻,对稻纵卷叶螟的幼虫发育历期和存活率无显著影响;取食中早39的稻纵卷叶螟的蛹历期最短,仅9.6d;在秀水134取食后的稻纵卷叶螟蛹最轻(12.45 mg),羽化后的雌成虫产卵量最低,为34.1粒/雌.综合来看,在供试的4个类型的水稻品种中,与杂交籼稻中浙优8号和籼粳杂交稻甬优12相比,粳稻品种秀水134不利于稻纵卷叶螟的种群发展.

2017年和2018年在处于湘桂走廊的广西兴安县设置田间小区试验,研究了单、双季稻混栽稻田中水稻“两迁”害虫及其天敌的种群动态.结果 表明,早稻上稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée基本为迁入型,中稻上为迁入+本地繁殖型或迁出型,晚稻上为迁出型.稻纵卷叶螟的落卵量在5月底至6月下旬为全年高峰,集中在早稻拔节期至孕穗期;这导致早稻田6月下旬至7月初卷叶发生严重.鉴定到稻纵卷叶螟寄生性天敌11种,其中幼虫寄生主要发生在早稻和中稻前期.稻飞虱种群数量在早稻和中稻田较高,早中稻上以白背飞虱Sogatella furcifera Horváth为主,晚稻上以褐飞虱Nilaparvata lugens St(a)l为主.捕食性天敌种群数量在水稻生育期的中后期较高,前期较低;晚稻田的蛛虱比高达1.4-6.3.这些结果表明,单、双季稻混栽时,早稻和中稻上“两迁”害虫发生为害较重,晚稻上较轻;这与水稻生产季节前期迁入的“两迁”害虫数量高有关,也与生产季节中后期天敌的控害作用增强有关.

草害和虫害是造成水稻减产的两个重要因素,培育转基因抗除草剂、抗虫水稻是解决这两个问题的有效途径之一.分子鉴定结果表明,以恢复系R608为受体的遗传转化获得了3个独立转基因事件,其中1个为单拷贝转化体,命名为E1 C608-3.用ELISA方法检测外源抗草甘膦和抗螟虫蛋白含量的结果表明,E1C608-3的T2代分蘖期的根、茎、叶中EPSPS蛋白含量为120.16 ～1 223.28μg/g,CRY1C蛋白含量为1.23 ～ 8.72μg/g,且两个外源蛋白在不同器官中的表达量均表现为叶＞茎＞根(P＜0.01).T3代测定结果显示,E1C608-3转化体在秧苗期草甘膦的耐受浓度至少为16g/L,其耐受浓度至少是转化受体R608的16倍.T3代抗虫实验结果显示,E1C608-3对稻纵卷叶螟幼虫平均致死率为95.56％,表现出良好的螟虫抗性.T4代农艺性状测定结果显示,E1C608-3与转化受体存在较大差异,但都处在水稻天然种质资源的变异范围之内.以上结果表明,E1C608-3是一个抗除草剂、抗螟虫的水稻新种质.

为了探明东亚季风对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的影响,为中短期预警提供科学依据,利用2000-2016年中国稻纵卷叶螟赶蛾量数据,结合NECP气象再分析资料,分析了东亚夏季风进退与我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的关系,结果表明:(1)稻纵卷叶螟的初始迁入与东亚夏季风的向北推进密切相关,除华南稻区稻纵卷叶螟迁入始期提前于东亚夏季风北界经过该区的时间外,在其他稻区两者基本同步;东亚夏季风北边界在不同稻区首次和二次出现的早晚对该稻区稻纵卷叶螟的向北迁入的始期具有一定的指示意义.(2)各稻区北迁的高峰期一般都发生在东亚夏季风控制范围内,其中6月中旬-8月上旬东亚夏季风活动范围到达30°N以北地区,此时是我国南方稻区稻纵卷叶螟北迁峰次最多、迁入量最集中的时期;东亚夏季风北界在本30°N以北地区持续时间的长短与稻纵卷叶螟年发生程度呈显著的正相关.(3)8月中下旬是东亚冬、夏季风的转换期,也是稻纵卷叶螟种群的“混合迁”发生期,此时,西南稻区和江淮稻区北部迎来初次南迁峰;9月后东亚夏季风开始南撤,东北冬季风快速南下,稻纵卷叶螟种群也随之不断向南迁飞.(4)2007年稻纵卷叶螟在江淮稻区特大爆发的大气背景是:6月末-7月的强西南季风使沿江稻区迁入虫量比常年显著增加,也为7月下旬至8月下旬稻纵卷叶螟大规模向江淮稻区迁入奠定了虫源基础;7月份江南、华南地区的降水异常偏少使喜湿的稻纵卷叶螟种群进一步向沿江和江淮地区聚集;8月份东亚夏季风的回撤偏晚以及9月份华北地区和江淮地区北部的相对偏暖,使江淮稻区稻纵卷叶螟种群在当地滞留时间偏长、南迁起始期和高峰期异常偏晚.

稻螟赤眼蜂Trichogramma japonicum Ashmead是二化螟Chilo suppressalis(Walker)和稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)的优势卵寄生蜂.为优化稻螟赤眼蜂田间释放技术,作者分别在安徽、福建和贵州进行了稻螟赤眼蜂不同释放高度和密度对防控两种水稻螟虫效果影响的田间试验.结果表明,对于防控稻纵卷叶螟,释放量一定时,赤眼蜂在稻株顶部以上5 cm高度、8点/0.07 hm2释放密度的防治效果优于其他释放密度和高度的处理.而对于防控二化螟,不同释放高度对赤眼蜂防治效果差异不显著.