松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方林区重要的蛀干害虫,也是我国重大林业外来入侵物种松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的主要传播媒介.为探究热激蛋白HSP40在松墨天牛抵御高温胁迫中的功能,基于松墨天牛转录组数据(GenBank登录号:PRJNA548205),通过RT-PCR技术克隆两条松墨天牛HSP40基因,并对其进行生物信息学分析;使用MEGA 7.0软件构建松墨天牛HSP40系统进化树;利用RT-qPCR技术检测16日龄松墨天牛雌雄成虫各组织HSP40基因在不同温度与时间处理条件(35℃、37℃、40、42.5℃和45℃;0h、1 h、2 h和3 h)下和高温42.5℃处理3 h后的组织表达特性.结果表明:克隆获得松墨天牛两条HSP40基因MaltHSP40-l(GenBank 登录号:MW690168)和 MaltHSP40-2(GenBank 登录号:MW690169),其 ORF 长度分别为1 206 bp和1 059 bp,分别编码401个和352个氨基酸,分子质量分别约为45.24 kDa和39.25 kDa,等电点分别为6.73和9.07;两条序列中均存在含有保守的HPD基序以及DNA-J结构域;蛋白三维结构中均由N端的4个a螺旋和C端的底物结合域构成.系统进化树显示:MaltHSP40-1和MaltHSP40-2分别与光肩星天牛Anoplophora glabripennis的AglaHSP40-1和AglaHSP40-2遗传距离最近.RT-qPCR结果显示,高温胁迫可诱导松墨天牛HSP40基因的转录表达,雌雄成虫的MaltHSP40-1和MaltHSP40-2分别在35℃和37.5℃的条件下开始表达上调,在40℃或42.5℃时到达峰值,雄虫HSP40的相对表达量和上调倍数均高于雌虫;MaltHSP40-1及MaltHSP40-2在松墨天牛雌雄成虫的各组织中均有表达,42.5℃处理3 h后,MaltHSP40-l及MaltHSP40-2在各组织中的相对表达量均显著上调,精巢和卵巢中相对表达量最高.本研究表明McdltHSP40-l和MaltHSP40-2作为辅助分子伴侣,参与松墨天牛抵御高温胁迫.研究结果有助于深入探究热激蛋白在松墨天牛应对高温胁迫中的作用,也为揭示气候变暖背景下松墨天牛及松材线虫病的流行成灾机理提供理论依据.

眉斑并脊天牛Glenea cantor Fabricius是我国华南地区园林绿化植物木棉树的重要蛀干害虫.本试验通过室内饲养观察和野外调查,对该虫的生物学特性进行了研究.结果表明该虫在南宁一年发生4代,平均世代历期为70 d,主要以4龄幼虫在受害枝干内越冬.成虫羽化后出木前期为5.97 ±1.11 d.雄虫较雌虫提早羽化2-3 d,成虫期需补充营养,且具弱趋光性和假死习性.在日节律中,09:00 -11:00和14:00 -16:00为产卵高峰期, 16:00-19:00为交配高峰期.雌虫出木后2 d开始交配,雄虫出木后4 d开始交配.雌雄虫一生可交配15.12 ± 7.02次,每次交配时长为3.23 ±0.97 h,一天内仅交配一次.成虫主要趋向长势较弱的木棉树及枝条上产卵.产卵前期为13.50 ±3.15 d,平均产卵量为117.31 ±33.25粒.雌雄寿命分别为72.34 ±15.60 d和46.22 ±14.38 d.

[目的]云南松Pinus yunnanensis Franch是我国西南地区重要的生态林造林树种之一.钻蛀性害虫松墨天牛Monochamus alternatus Hope、几种切梢小蠹Tomicus spp.、微红梢斑螟Dioryctria rubella Hampson和一种病害松针褐斑病Lecanosticta acicola能在云南松人工林内严重发生,对森林健康构成威胁.本研究选取树冠枯梢率作为云南松树势的评价标准,筛选出引起树冠枯梢的主要因子,建立云南松树冠受害表征与不同种类(数量)有害生物复合危害之间的关系,以期探索对云南松有害生物进行遥感监测预警的精准判别方法.[方法]设置标准地,抽样选择35株受害状为局部枝梢枯萎和29株系统性萎蔫的云南松,分别调查其上有害生物的种类和数量.使用Pearson相关性分析等方法研究云南松枯梢率与各致害因子(松墨天牛、切梢小蠹、微红梢斑螟和松针褐斑病)之间的关系.通过多元线性逐步回归的方法,筛选出导致云南松树冠局部枯梢的主要因子,建立枯梢率关于主要有害生物种群数量的反演模型.[结果]局部枝梢枯萎植株的树冠枯梢率与两种切梢小蠹的种群数量均呈高度正相关,与树木胸径和其他致害因子呈较弱或无相关性.分析标准地每木调查结果发现,树冠有无病梢不能显著影响枯梢率情况.建立了通过枯梢率(Y)反演云南松树冠两种切梢小蠹混合种群数量(X)的回归模型:Y=12.0984+0.9835 X,Adj-R2=0.8081.明确了在蛀梢阶段,云南松树势随着切梢小蠹种群数量上升而下降.在蛀干阶段,切梢小蠹和松墨天牛的钻蛀活动主要集中在濒死木和枯立木上.[结论]引起树冠局部枯梢、树势下降的主要因子为横坑切梢小蠹和云南切梢小蠹成虫的蛀梢活动;引起树冠系统性萎蔫、树木死亡的主要原因是松墨天牛与切梢小蠹的蛀干活动.应用本研究模型可通过判别云南松树冠枯梢率估算两种切梢小蠹在蛀梢期的混合种群数量,为航天遥感或无人机监测虫情提供可靠的理论基础.

[目的]云南松Pinus yunnanensis Faranch是我国西南地区的重要造林绿化树种.近年来,云南省祥云县云南松林受到云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis Kirkendall&Faccoli和横坑切梢小蠹Tomicus minor Hartig的共同危害.本文对两种害虫在蛀梢期的危害特性和空间分布进行了研究,以期为切梢小蠹的发生监测及防治提供依据.[方法]利用地统计学方法分析不同受害程度云南松林内两种切梢小蠹成虫蛀梢期的空间分布特性.[结果]受害程度不同的云南松林内两种切梢小蠹的危害差异显著,轻度受害林分内受害梢率为11.38％,中度受害林分内受害梢率为36.56％,而重度受害林分则达到59.7％.分析全方向的变异函数曲线图得知,蛀梢期两种切梢小蠹在不同受害云南松林中均呈聚集分布.其中,两种切梢小蠹在不同受害林分中空间依赖范围依次是:轻度受害林分>中度受害林分>重度受害林分,而局部空间连续性依次是:轻度受害林分>中度受害林分>重度受害林分.[结论]云南松林两种切梢小蠹成虫在蛀梢期的空间分布格局为聚集分布,明确两者在该时期存在聚集危害的特性,导致云南松因树梢受到聚集危害变为衰落木,从而有利于成虫蛀干危害和繁殖.本文为探究两种切梢小蠹在云南松林中的危害机制提供理论基础,也为虫害监测及防治提供参考与技术支持.

褐梗天牛(Arhopalus rusticus Linnaeus)是一种对松、杉、柏等林木危害非常严重的蛀干害虫,主要危害针叶树的衰弱木以及火灾后的枯立木,是继松褐天牛之后携带拟松材线虫能力最强的蛀干害虫.为了更好地控制其危害,深入地研究其种群空间格局,运用地统计学方法分析了3块受害程度不同的油松林内褐梗天牛幼虫和成虫的空间分布特性.结果表明:3种受害程度不同的林分内,褐梗天牛的危害具有显著差异,轻度受害林分内有虫株率为30.8％,中度受害林分内有虫株率为44.3％,而重度受害林分内高达78.3％.根据变异函数曲线图分析得知:轻度受害林、中度受害林和重度受害林内褐梗天牛幼虫种群空间分布最优拟合模型分别为高斯模型、高斯模型和指数模型,成虫的种群空间分布最优拟合模型均为线性模型.在3种林分中褐梗天牛幼虫数量具有明显的空间依赖性,轻度受害林、中度受害林和重度受害林内幼虫数量的空间依赖范围分别是19.10、11.97、61.98m,其空间连续性强度分别是0.646、0.784和0.500;成虫的空间依赖范围分别是43.08、43.23、44.17m,其空间连续性强度分别是0.044、0.021和0.171,但其成虫的数量在空间呈随机分布,没有表现出空间依赖性.根据垂直分布图分析得出:褐梗天牛幼虫和成虫在油松上主要集中聚集在某个高,然后随着高度增加密度降低,随着高度接近地面密度也降低.用Kriging插值法生成的空间分布图显示幼虫在空间分布上具有明显的聚集性,其聚集中心主要集中在林地中心,由林地中心株向整个林地扩散,而成虫则表现为随机分布.

[目的]松墨天牛是松树的重要蛀干害虫,也是林业重大外来入侵种松材线虫的媒介昆虫.虽然松墨天牛和松材线虫互作的化学生态和分子进化机制受到人们的广泛关注,但miRNA等表观遗传因子在天牛—线虫互作中的作用未见报道.[方法]使用illuminaHiSeq 2000平台进行miRNA高通量测序,得到4个携带线虫的天牛miRNA库和4个未携带线虫的天牛miRNA库.此外,对鉴定出的miRNA进行了差异表达分析,并对这些miRNA的靶基因进行了GO注释和KEGG通路富集分析.[结果]在携带线虫的天牛表皮、脂肪体、中肠和气管样本中分别鉴定出780、802、617和762个miRNA;在未携带松材线虫的天牛的不同组织样本中分别鉴定出784、723、713和837个miRNA.在携带松材线虫的松墨天牛中,某些已知miRNA表达量会显著升高,如miR-14、miR279和miR-312等.差异表达miRNA的功能大多指向代谢、免疫等方面.[结论]miRNA在松墨天牛和松材线虫互作中起着重要的调控作用.

在发生松树蜂的林场利用" 五点取样法" 进行调查,调查样方内树木种类、胸径大小、生长情况、蛀干害虫种类和在树干上的分布情况;同时,选取虫害木,解剖并统计不同蛀干害虫的羽化孔数量和特点,幼虫钻蛀特征和危害特点;研究松树蜂自然种群的寄主选择规律和垂直分布特点.结果表明,松树蜂在我国仅危害衰弱的樟子松,30-40年生的中龄林受害最严重,平均有虫株率为10.94% ± 8.67%.松树蜂产卵后的树皮表面有流树脂现象,呈点状或流泪状.同松幽天牛和吉丁危害状不同,松树蜂羽化孔呈正圆形,直径大小约为7 mm,分布在树干0-4.20 m的高度,其中90%的集中分布在0-3 m范围内.松树蜂幼虫坑道横截面为正圆形,无排粪孔,虫粪和蛀屑都呈粉末状,紧实堆满蛀道,颜色和蛀道周围颜色无明显差异.

水稻钻蛀性害虫主要包括二化螟Chilo suppressalis和大螟Sesamia inferens.目前,对于二化螟和大螟的防治仍主要采用化学药剂.但是,在杀虫药剂的胁迫下,部分螟虫会接触到低剂量的杀虫药剂,导致部分个体产生亚致死效应.为明确亚致死剂量茚虫威和氯虫苯甲酰胺是否对水稻螟虫取食有刺激作用,本实验通过稻苗浸渍法测定这两种农药对水稻螟虫的毒力,确定亚致死剂量LC10和LC25,在此基础上分析了两种药剂亚致死剂量对螟虫取食水稻3d后营养指标的影响.结果表明,茚虫威对二化螟和大螟的LC10分别为5.420、4.707 mg/L;LC25分别为10.246、8.462 mg/L.氯虫苯甲酰胺对二化螟和大螟的LC10分别为7.601、5.517 mg/L;LC25分别为14.361、10.981 mg/L.生长发育和营养指标测定发现,亚致死剂量茚虫威处理二化螟幼虫后,除YLC10处理组的近似消耗率(AD)显著高于对照组外,其余指标与对照组比均无显著差异.亚致死剂量氯虫苯甲酰胺处理二化螟幼虫后,除LLC25处理组的体重增加量与对照组无显著差异外,其他处理组食物消耗量和体重增加量均显著上升;除LLC25组的粗生长率(ECI)与对照组无显著差异外,其他处理组近似消耗率和ECI均显著下降.LLC10处理组二化螟幼虫的相对消耗速率(RCR)显著高于对照组.亚致死剂量茚虫威和氯虫苯甲酰胺处理大螟幼虫后,体重增加量显著高于对照组;茚虫威YLC10和氯虫苯甲酰胺LLC25处理组的相对生长速率(RGR)、相对消耗速率(RCR)显著高于对照组.对比各组干物质积累曲线,我们发现除氯虫苯甲酰胺LLC10处理组外,其余处理组的二化螟幼虫干/鲜比大于对照组,说明这些处理组幼虫取食水稻后干物质积累比对照组快;除茚虫威LC25处理组外,其余处理组的大螟幼虫取食水稻后干物质积累比对照组快.研究结果初步证明了亚致死剂量(LC1o、LC25)茚虫威和氯虫苯甲酰胺对水稻螟虫取食、营养、消耗等指标存在一定影响,某种程度上能够刺激水稻螟虫的取食和生长发育.

[目的]云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis Kirkendall&Faccoli和横坑切梢小蠹Tomicus minor (Hartig)是中国云南地区两种危害松属Pinus L.植物的钻蛀性害虫,常在云南松Pinus yunnanensis Faranch.上共同危害,通过蛀梢和蛀干为害造成树木衰弱死亡,生态破坏,带来经济损失.[方法]通过样地调查和树木解析,对两种小蠹在“梢转干”及“干转梢”时期的时间和空间生态位进行了研究.[结果] “梢转干”时期之后,横坑切梢小蠹主要分布在主干中下部,云南切梢小蠹分布在主干中上部;侧枝上主要分布着云南切梢小蠹,而横坑切梢小蠹数量很少;5月中旬进入“干转梢”阶段,两种小蠹同时进入羽化期,云南切梢小蠹在6月1日左右到达羽化高峰期,横坑切梢小蠹则比其晚10 d左右到达羽化高峰期;两种小蠹成虫转梢危害后随机分布.两种小蠹的时间和空间生态位宽度均较大,发生期较长,在云南松上分布范围较广.两种小蠹空间生态位重叠较小,在云南松七的分布趋于分离,对空间资源的需求具有较大差异;而时间生态位重叠较大,在云南松的生长季节能同时危害,且发生期较一致,危害期长.[结论]两种小蠹在空间生态位上的种间竞争强度较小,而在时间生态位上的竞争较大.通过研究比较两种切梢小蠹时间及空间生态位的特性及差异,为遥感监测云南松林的生物灾害提供了支撑依据.

小圆胸小蠹是蛀干为害的食菌小蠹,与其伴生菌构成虫菌共生体,称方胸小蠹—镰孢菌共生体,造成寄主机械损伤、枝干枯死和木材腐烂.在全球范围内寄主达63科342种,对果树、森林及城市景观等造成严重威胁,被国家林业局定为国际重大林木害虫.国外最新的分子学研究显示,方胸小蠹—镰孢菌共生体以种团形式出现,由至少5个形态上无法区分的小蠹种及其伴生菌构成,每一个小蠹种携带1或2种镰孢菌.该种团中的某些种及其伴生菌已经成为入侵物种,攻击并感染健康树木,造成了严重威胁.综述了该种团的生物学及生态学、伴生菌及寄主选择研究进展,以及食菌小蠹的控制途径,指出了我国有分布的该种分类地位急需确定,我国云南分布的该小蠹可能对我国更多地区城市阔叶树种构成威胁,对针叶树也可能构成潜在威胁.当前迫切需要在通过分子学手段澄清其分类地位基础上,深入开展种群生物学及生态学研究,以及伴生菌及寄主选择研究,揭示其成灾机制,为其有效控制提供技术支撑,以遏制其扩散蔓延的势头.