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草地贪夜蛾及其功能基因组学的研究进展

时间:2022-03-30 09:55:00 浏览次数:

摘要 草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种原产于美洲热带和亚热带地区的重要入侵害虫,已经入侵了全球100多个国家,2019年1月在我国云南省被发现后迅速蔓延至其他地区,并对农业生产造成了重大危害。本文对草地贪夜蛾的形态与生物学特性、害虫防控方法、功能基因组学研究、特别是害虫的化学感受相关基因家族进行了综述,为开发并优化草地贪夜蛾的预警和绿色防控技术提供参考。

关键词 草地贪夜蛾; 害虫防治; 化学感受基因; 性信息素

中图分类号: S 435.132  文献标识码: A  DOI: 10.16688/j.zwbh.2019380

Abstract The fall armyworm Spodoptera frugiperda is an important invasive pest which native to tropical and subtropical areas in America. It has invaded more than 100 countries around the world. It was recorded in Yunnan province in January 2019, and quickly spread to other areas in China, causing significant damages to agricultural crops. In this paper, morphological and biological characteristics, pest management methods, functional genomics researches especially studies on the chemoreceptor related gene families in S. frugiperda were reviewed to provide reference for developing and optimizing pest alarming system and new environmentfriendly pest management technology for S. frugiperda.

Key words Spodoptera frugiperda; pest control; chemoreceptor genes; sex pheromone

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda又名秋黏虫,隶属于鳞翅目Lepidoptera、夜蛾科Noctuidae,是一种来源于美洲热带和亚热带地区的重大迁飞性害虫[1-3]。草地贪夜蛾食性杂,繁殖及迁飞能力强,适生区域广,因此监测预警和害虫防控极为重要[4-6]。2016年,草地贪夜蛾首次在非洲地区被发现,并在两年时间内迅速席卷撒哈拉以南的44个国家[7-9]。根据国际农业与生物科学中心在12个非洲玉米生产国进行的调查表明,草地贪夜蛾每年造成的玉米产量损失高达830万~2 060万t,约合25亿~62亿美元。此外,仍有超过130亿美元的作物处于危险之中,给非洲的农业生产造成了巨大破坏[10-11]。2017年,欧洲食品安全局将草地贪夜蛾列为检疫性有害生物[12]。联合国粮农组织(FAO)也发出全球预警,将其列入世界十大植物害虫“黑名单”[13]。2018年7月,草地贪夜蛾登陆亚洲的印度[14],而后在孟加拉国、缅甸、泰国、老挝和越南等地相继发生[15-16]。2019年1月11日,我国云南省普洱市江城县首次发现草地贪夜蛾入侵,而后其迅速向广西、广东、贵州、湖南等邻近省份扩散。春末夏初,春玉米从南至北进入生长期,加之风场变化、天气条件适宜,草地贪夜蛾继续向北蔓延,扩散到长江中下游、黄淮、华东、东北和西北等地[17]。2019年5月10日,草地贪夜蛾已扩散到全国13个省(区)61个市(州)261个县(市、区),初步统计发生面积7.2万hm2。而截至2019年7月5日,草地贪夜蛾已扩散至全国20个省(自治区)1 128个县(市、区),累计发生面积约55.4万hm2[18],害虫扩散速度明显加快,对我国的农业生产造成了巨大的经济损失。

1 草地贪夜蛾的形态特征与生物学特性

1.1 草地贪夜蛾的形态特征

卵:草地贪夜蛾产的卵呈块状,每个卵块约有卵100~200粒,卵粒扁平球状(0.45 mm×0.35 mm),呈单层或多层堆积,并覆盖有鳞片。卵期4~6 d,卵最初浅绿或白色,随着时间的变化逐渐变成棕褐色[19-21]。

幼虫:幼虫期14~20 d,分为6个龄期,主要通过取食寄主植物叶片为害,高龄期幼虫甚至能够切断幼苗的茎基[7]。幼虫刚孵化时,体长1~2.5 mm,体白头黑,主要取食叶肉而留下叶表皮。

随着龄期增加其食量逐渐变大,体色逐渐从白色转为绿色再到褐色,6龄幼虫体长可达35~45 mm。草地贪夜蛾幼虫大多都有白色的蜕皮线,并伴有黑色斑块和亮橙色或黄色纵条纹,在头部形成一个“V”形,与背中部的白色条纹一起形成一个“Y”形。老熟幼虫在地下2~8 cm处筑巢化蛹[21-22]。

蛹:蛹体被茧包裹,初期颜色较浅,随日龄增加颜色逐渐加深,羽化前变为深紅棕色,长约14~18 mm,宽约4.5 mm,腹部末端有两根基部分开的臀棘,长约0.5 mm。夏季气温高,蛹期一般为8~9 d,而气温较低的冬季,蛹期可达20~30 d[23]。

成虫:成虫期约为7~21 d,翅展为32~40 mm。雄蛾前翅通常为灰色和棕色,在顶端和靠近翅中心处有三角形的白色斑点;后翅为银白色,有一个狭窄的黑色边缘。雌性前翅无明显标记,为统一的灰褐色、灰色或棕色的细微斑点,后翅与雄蛾相似。成虫在温暖潮湿的夜晚最活跃,28℃时30 d就能完成一个世代。一头雌蛾最多时能产2 000余粒卵,通常会在羽化后4~5 d内产出大部分卵,但也有些雌蛾产卵期长达3周[21,24]。

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