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云南農業大學及華大基因草地貪夜蛾研究進展研討會隆重舉行

時間:2019-06-19   編輯:中國農藥網  瀏覽次數:

    當屠呦呦團隊為保障人類健康再傳佳音時,有一幫人也在為作物健康聚頭、交流、熱議,猛烈的碰撞著火花,這幫人的焦點不是別的,正是近半年來網絡上“人人喊打”的妖蛾子——草地貪夜蛾。

    6月18日上午,云南農業大學及華大基因草地貪夜蛾研究進展研討會在云南農業大學西苑圖書館報告廳舉行,來自中國科學院、中國農業科學院、深圳國家基因庫、云南農業大學的專家學者們從自己的研究領域出發,圍繞對草地貪夜蛾的災變機理及控制、草地貪夜蛾基因組測序、生物多樣性控制生物災害研究實踐等議題開展了有價值的研討。

云南農業大學及華大基因草地貪夜蛾研究進展研討會隆重舉行

    威脅華北東北玉米

    面積將達2億畝

    “目前在我國草地貪夜蛾的遷飛途徑有兩條,分別是從云南北上和從海南、廣西北上,但在未來,受臺風頻繁影響,自菲律賓經臺灣進入大陸將可能成為第三條路徑。” 中國農業科學院植物保護研究所博士后吳秋琳在會上指出,通過研究草地貪夜蛾在國內外的遷飛及繁殖特征,我國熱帶與亞熱帶地區是草地貪夜蛾適生區,或成草地貪夜蛾周年繁殖區。

    “通過建模并分析草地貪夜蛾緬甸蟲源侵入我國的路徑后我們發現,4月盛行的微弱西風雖不利于遠距離遷移,但成蟲的自主飛行已可形成對云南和廣西局部地區的近距離入侵。”據吳秋琳等研究表明,進入5月份后,隨著西南夏季風的加強云南和廣西全境成為緬甸蟲源的主要遷入地,并波及貴州、廣東、海南和湖南等省,到6-7月份每年西南季風最強時期,草地貪夜蛾連續飛行3個夜晚可遷入黃河以北至內蒙古與東北南部的廣大地區。預計在夏秋季對我國華北或東北玉米主產區2億畝以上玉米構成威脅。

    同時,她指出國外的研究進展,對現階段我們圍繞蟲害的預警防治工作具有積極的意義。在北美洲地區,春季草地貪夜蛾從熱帶周年繁殖區乘風向北“覆瓦式”遷徙進入溫帶地區。秋季再從北向南回遷。這意味著,入侵我國并隨西南季風迅速擴張的草地貪夜蛾在遷飛至華北東北后極有可能隨東北季風再回遷中國南部,并融入當地生態系統,目前在云南發生的草地貪夜蛾與在北美發現的一樣,對有機磷、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類農藥有較高抗性。

    3齡以后學“抽煙”

    喜好煙草超過玉米

    “僅僅5個月就波及云南120個縣,截至6月14日,省內16個州市已發生草地貪夜蛾災害,129個縣僅4個未發生。其中普洱市和文山市發生較重,面積均接近25萬畝,保山市超過15萬畝,紅河州、曲靖市超過10萬畝。”云南農業大學桂富榮教授介紹,今年云南遭遇春季-初夏干旱最嚴重的年份,給草地貪夜蛾的“入侵”提供了絕佳的生存環境。

    據研究表明,高溫導致草地貪夜蛾完成一個世代(從卵到成蟲死亡)的時間明顯縮短:17℃下55.5天完成一個世代,而在37℃下,相同時間內能夠完成2個以上世代。而通過試驗發現,在27℃條件下草地貪夜蛾產卵量最大,單雌產卵量可達1000粒以上。

    “目前除玉米外,田間觀察到的寄主還有甘蔗、高粱和生姜等,我們在實驗室環境下調查了不同蟲齡對寄主植物的為害情況,發現3齡以后尤其是6齡幼蟲對煙草葉片的取食量較大,但1-2齡幼蟲則無法在煙草上存活。” 桂富榮表示,由于初入云南的草地貪夜蛾表現出食量大,為害廣,遷飛能力強等特性,藥劑的篩選及室內試驗更像是“與時間賽跑”,據悉桂富榮及團隊選用市場上28種登記靶標為鱗翅目害蟲的農藥產品,在大田推薦劑量的范圍內稀釋1000倍作為室內劑量,采用浸葉法和浸蟲法測定對幼蟲(2齡)的防效。

    結果表明,甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺、乙基多殺菌素、蟲螨腈、醚菊酯等單劑農藥和甲維·茚蟲威、甲維·氟酰胺、乙多·甲氧蟲、氯蟲·噻蟲嗪四種復配農藥效果好于其他品種,而在生物源農藥中,蘇云金桿菌則表現出較高的防效。其中,毒殺作用起效最快的是甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和甲維·茚蟲威,2齡幼蟲在24h全部死亡。使2齡蟲最敏感的成分為蟲螨腈(產品為240g/L蟲螨腈懸浮劑),48h時半數致死濃度僅1.3mg/L。

    做客變常住

    “偷渡”遭遇天敵“關愛”

    “這位‘遠方的客人’沒辦護照就光臨我國云南,我們要做的就是好好‘招待’它。招待的方式就是放天敵。”云南農業大學植物保護學院黨委書記陳斌的一席話,引得在坐嘉賓的笑聲與掌聲。

    經過云南農業大學的飼養研究,共發現3種可以寄生草地貪夜蛾的云南本地寄生蜂:甲腹繭蜂屬、姬蜂科和側溝繭蜂屬。其中甲腹繭蜂是草地貪夜蛾寄生蜂的優勢種,2019年5月3日采集的220頭草地貪夜蛾,被甲腹繭蜂寄生的比例達9.1%。寄生蜂將卵產在草地貪夜蛾幼蟲體內,依靠幼蟲的營養來生長發育,最后破“蟲”而出。除云南本地發現的寄生蜂外,國外還報道有5種寄生蜂和4種捕食性昆蟲可以用來防治草地貪夜蛾。

    蠋蝽、叉角厲蝽是2種重要的捕食性蝽類昆蟲,不管是草地貪夜蛾的低齡幼蟲還是高齡幼蟲,都可淪為這些捕食蝽的腹中餐。蠋蝽和叉角厲蝽對草地貪夜蛾幼蟲身體的各個部位都可以吸食,陳斌表示:“不管是頭部、胸部還是腹足部位,蠋蝽的口針都可以刺入吸食,就像吸果汁一樣。而且還可以多頭蠋蝽‘聚餐’共食一只幼蟲,捕獵的效率也大為提升。”據了解,這些天敵的體型越大,戰斗力越強,隨著蟲齡的增加,捕食造成草地貪夜蛾幼蟲死亡的時間也將逐漸縮短。

    除了利用動物天敵,合理利用作物多樣性種植也成為害蟲控制的重要措施。2017年,肯尼亞、烏干達和塔桑尼亞等國家采用“推拉效應”伴生種植策略來防治草地貪夜蛾,取得不錯的效果。推拉伴生種植指的是,在目標作物一側種植害蟲不喜歡的作物,起到驅趕的作用,在另一側種植害蟲更喜歡的作物,起到吸引作用。兩種作物一邊“推”,一邊“拉”,共同把害蟲從目標作物上趕走。據了解,上述國家通過這一策略,能使單株玉米幼蟲數量降低82.7%,為害程度降低86.70%。

    我國已出現水稻型草地貪夜蛾

    日前,華大生命科學研究院完成了草地貪夜蛾染色體級別基因組測序和組裝,并將數據上傳至國家基因庫核酸序列歸檔系統(CNSA)。華大生命科學研究院數字化地球研究所劉歡副所長介紹,草地貪夜蛾全基因組測序對未來的研究和防治起到支撐作用,包括確定入侵類型、高雜食性遺傳機制、耐毒性與遺傳關系、腸道微生物與耐毒性關系、遷飛路線、基因防御技術等研究。也就是說,基因組測序為揭示草地貪夜蛾為什么吃得多、吃得廣,如何產生抗藥性,如何更好防治奠定了基礎。

    華大生命科學研究院完成的全球首個草地貪夜蛾染色體級別的基因組組裝,無論是基因組完整性還是基因集的完整性都超過了目前已有版本。“普通情況下這些工作需要一年的時間來完成,而這次從接到任務到完成測序只用了25天的時間。華大動用了所有的研究力量,在短時間內進行了全基因組的解讀。”劉歡頗為自豪地講述。

    通過基因組測序發現,在廣東和云南各獲取的2頭草地貪夜蛾中,云南的2個樣本全是玉米型,而廣東的樣本中,1頭是玉米型、1頭是水稻型。這意味著在中國發生的草地貪夜蛾種群中,玉米型和水稻型2種類型均已出現。吳秋琳在會上講到,入侵我國的草地貪夜蛾存在兩種基因型,10%左右的比例為純“玉米型”,90%左右的比例為攜帶了少量“水稻型”基因組的“玉米型”。從源頭分析來看,劉歡表示我國的草地貪夜蛾是從非洲來的,但不排除從其他地區入侵。

    基因組注釋共發現了12516個基因家族,與近源鱗翅目物種進行對比后發現了多個擴張基因家族,其中兩個基因家族嚴重擴張。劉歡解釋:通過基因功能功能注釋來看,這兩種基因家族與解毒功能和抗藥性密切相關,推測主要控制草地貪夜蛾高度雜食性和驅動農藥抗性。這也從分子層面揭示了草地貪夜蛾的高度雜食性和抗藥性。

    現場更多大咖觀點:

    中國科學院院士、華大基因理事長楊煥明:草地貪夜蛾的防控不要過度驚慌,也不要因為驚慌隱瞞不報。防治草地貪夜蛾要充分發揮擔當精神,蟲情當前,勇于擔當;科學精神,用科學的觀點來引導科學的研究;合作精神,多單位合作,先做事、盡快做、盡力做。

    深圳國家基因庫主任研究員王韌:在天敵昆蟲的選擇中,可以更多地研究草地貪夜蛾專性寄生或捕食天敵。因為多食性的捕食天敵不僅可以捕食草地貪夜蛾,也捕食其他害蟲,對草地貪夜蛾的防治將打折扣。另外,按照非洲防治草地貪夜蛾和中國在黏蟲、棉鈴蟲上的防治經驗,Bt和病毒防治是最有效的方法之一。

    云南農業大學校長盛軍:項目起源于相關教授的設計,借力華大基因的力量,不出一個月的時間動用了巨大資源,將雌雄兩個基因組檢測出來,非常不容易。在草地貪夜蛾的防治上,我們應該部署落實韓長賦部長傳達的中央重要批示,也希望今天的科研成果能為下一步的防控做出應有的貢獻。

    中國科學院院士、華大基因創始人(理事長)楊煥明,深圳國家基因庫主任研究員王韌,中國農業科學院植物保護研究所博士后吳秋琳,中國科學院昆明動物研究所博物館副館長、高級工程師李維薇,云南農業大學名譽校長、中國工程院院士朱有勇,云南農業大學校長、云南省高原特色農業產業研究院院長盛軍,云南省高原特色農業產業研究院副院長桂明英,云南農業大學植物保護學院黨委書記陳斌及其他專家學者和在校學生、社會媒體代表等200余人參與了本次研討會。

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