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1、水稻迁飞性害虫褐飞虱研究中的几个相关问题,二、褐飞虱研究概况,1、发生及危害2、相关研究项目及研究单位3、前沿研究动态,Brown planthopper (BPH) Nilaparvata lugens (stl),葛仲麟，丁锦华，田立新，黄其林。 中国经济昆虫志 第二十七册 同翅目飞虱科 科学出版社1984,2亚科、2族、47属、123种 锥飞虱亚科：1飞虱亚科：46凹距族：9片距族：37触角第1节圆柱形额中脊单一或基部分叉额以中部最宽后足基跗节外侧具小刺（褐飞虱属特征）,Hopper burn,Ragged stunt,Grassy stunt,Populations of N. lug
2、ens in Asia (Sogawa 1992) Based on when the change of biotype 1 to 2 occurred,Late 1970s,Late 80s to early 90s,我国褐飞虱发生区域示意图,70年代前，大多数亚洲国家褐飞虱仅是水稻的次要害虫。 80年代后，褐飞虱的危害区域逐年扩大，暴发频率增加，危害程度逐渐加重，每年发生面积约为1300万-2000万hm2，约占全国水稻面积的50%，年均损失稻谷10亿多Kg；已经成为威胁我国和亚洲许多国家稻米生产的首要害虫。 1991年发生面积2320万hm2，损失稻谷166万t。,92年到2004年间
3、，除97年发生较严重外，其余年份相对较轻。 2005、2006年大发生，仅2005年长江中下游稻区就发生面积1.6亿亩次，损失稻谷近102万t （中国植保植检网，2006）。 2007年发生势头依然强劲，全国稻飞虱发生面积约3.8亿亩次，褐飞虱比例一般在30%70%（中国植保植检网，2007 ）。,1990到2005年褐飞虱发生面积和危害程度（夏敬源，2006）,2、相关研究项目及研究单位,1970s-1990s，全国稻飞虱协作组 褐飞虱:杜正文（江苏农科院）、程遐年（南京农业大学） 白背飞虱：刘芹轩（河南农科院）、胡国文（中国水稻研究所）科技攻关项目:六五-十三五 十三五： 方继朝（江苏农科
4、院）,公益性行业专项-水稻褐飞虱综合防控技术研究（200803003） -林拥军（华中农大）CARS-01 水稻产业技术体系 稻飞虱岗位-傅强公益性行业（农业）科研专项经费项目 -稻纵卷叶螟和白背飞虱测报与防控技术研究 (200903051)-翟保平973，褐飞虱灾变规律-娄永根（浙江大学）国家科技支撑计划项目“水稻病虫害的综合防控技术”,2015年农业部科研任务（专项） 农业基础性长期性科技工作 （三）作物病虫种群、个体变化与抗药性监测分析 3-025刺吸性害虫种群、个体变化与抗药性监测分析-主持人：傅强（中国水稻研究所）,3、前沿研究动态,刘泽文：褐飞虱对吡虫啉的抗性和反抗性设计唐启义：不
5、同褐飞虱地理种群与土壤元素相关性叶恭银：转基因抗虫水稻对非靶标稻飞虱的生态风险评价洪晓月：Walbachia功能聚合抗虫基因育种：张启发（华中农大）、何光存、何玉卿（武汉大学）雷达观测：翟保平、程登发、吴孔明、封洪强生态工程防治水稻害虫：俞晓平、吕忠贤、祝增荣,SNAP Shelter 庇护所 Nectar 花蜜 Alternative Host/Prey 替代寄主/猎物 Pollen 花粉（Geff，2012）,Key Resources Provided by Ecological Engineering 生态工程为天敌提供的主要资源,一种观点：搞了一辈子害虫迁飞，最后说：地上比天上更重要
6、。无论思想多么深远，技术如何先进，以“两查，两定”为主要内容的田间测报工作是不可替代的。一支活跃在乡间地头的田间测报队伍切不可少。（张志涛，2006）,三、褐飞虱几个相关研究,我国褐飞虱境外虫源测报灯下褐飞虱及其近似种动态褐飞虱致害力种群监测田间小气候与褐飞虱种群动态,1、我国水稻迁飞性害虫稻飞虱 境外虫源地的时空分布,最初基数是稻飞虱种群大发生的前题； 国内越冬虫源对初期迁入虫源构成的贡献不大； 我国稻飞虱虫源均来自境外中南半岛。在国内无法进行冬春虫源的监测和控制，无法预测春季迁出虫源的空间分布及发生量，导致我国初期稻飞虱的预测预报存在着极大的困难。 境外虫源时空分布的探明对我国稻飞虱的预测
7、预报有着重要意义！,褐飞虱国内迁飞路径（程遐年等，1979）,我国中东部地区春夏季褐飞虱向北迁飞的途径: M1第一次北迁 4月中旬-5月上旬 M2第二次北迁 5月中旬-6月上旬 M3第三次北迁 6月中下旬-7月初 M4第四次北迁 7月上中旬 M5第五次北迁 7月下旬-8月上旬,巫国瑞 俞晓平2006年提供,研究方法,稻飞虱虫源地判别的3个必要条件： 1、合适的水稻：面积、生育期 2、合适的稻飞虱：迁出虫态、数量 3、合适的风场HYSPLIT轨迹回推模型：可能的虫源地时空分布 实地调查 ：水稻生育期和稻飞虱虫态、数量,HYSPLIT轨迹回推模型 轨迹分析软件：HYSPLIT模型使用的数据为NCE
8、P再分析全球格点数据。 【www.arl.noaa.gov, Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model单粒子拉格朗日整合轨迹模型】参数设置： 1. 稻飞虱顺风迁移； 2. 稻飞虱在日出前和日落后1h内起飞； 3. 轨迹起始高度定位为距地面500m、800m、1200m。以峰日后第二天凌晨6:00为起始时刻，回推至前一日19:00（运行11h）、06:00(运行24h)，前两日19:00（运行35h）三个稻飞虱起飞时刻。,数据资料来源稻飞虱虫情数据由全国农技推广中心提供：包括逐日灯诱数据以及部分站点的田间调查资料；
9、 气象资料来源：下载美国国家环境预报中心（NCEP）的全球ENL格点分析数据（水平分辨率为11，时间间隔6h）； 降水资料采用中国气象局提供的6h一次地面观测资料（GMISS）； 地图资料：中国省级行政区图（1:4000000），从国家基础地理信息中心网站下载。,实地考察方法,区域：根据轨迹回推确定的区域 时间：我国初期稻飞虱虫源迁入期（3-5月份） 样点设置：根据实际情况，每隔40-50km 调查内容：水稻生育期、面积等信息虫情（种类构成、龄期结构、数量）,广西钦州， 2008年4月9-11日轨迹回推,我国褐飞虱与白背飞虱的境外虫源研究沈慧梅博士论文，2010,越老缅泰四地稻飞虱考察路线图,
10、3-5月间，越南中部、中北部有着大面积的水稻种植，同时有着稻飞虱相应的虫态及一定的虫量；越南中部的红河三角洲是我国初期稻飞虱主迁峰的虫源地。,通过轨迹回推和虫源地考察实证相结合，明确我国两迁害虫早期迁入虫源： 我国中东部稻区（包括滇东南）两迁害虫的早期迁入虫源来自越南中部、老挝万象平原和沙湾拿吉及泰东北，主迁峰虫源来自越南红河三角洲； 我国西部（滇中西）的虫源来自缅甸伊洛瓦底平原和泰北。,基本结论,2、褐飞虱及其近似种的灯下数量 动态,准确虫情是褐飞虱防治的关键。测报灯下褐飞虱在各地每年的始见日、迁入量、迁入峰是准确预测的重要依据。 我国水稻主产区测报灯下有伪褐飞虱、拟褐飞虱两种褐飞虱近似种，
11、同属褐飞虱属Nilaparvata，形态十分相似，易引起混淆。 灯下这三种褐飞虱的发生情况如何呢？,褐飞虱,伪褐飞虱,褐飞虱每年56月份才少量迁入长江流域稻区，资料中大量褐飞虱真实性？,成虫外生殖器形态是区分褐飞虱及其近似种的主要依据。,9省（市、自治区）20个测报站,从其灯下诱集试虫中随机抽取部分稻飞虱类试虫进行分类鉴定。,沿江区,岭北区,岭南区,少量越冬区,三种褐飞虱类昆虫的上灯情况,2年5地测报灯下褐飞虱及其近似种中， 褐飞虱最多，2年分别占58.4%、50.5% 伪褐飞虱稍少，2年分别为41.5、46.8 拟褐飞虱最少，2年分别占0.1、2.7% 年度间略有波动。,不同地区褐飞虱及其近
12、似种所占比例差异明显褐飞虱：广西两地系优势种，比例达60.491.3%； 江西万安次之，但仍为优势种，占50.155.7%；湖南临湘、浙江富阳非优势种，分别为19.136.7% ，18.640.6伪褐飞虱则反之，广西两地的比例最低，江西万安次之，湖南临湘、浙江富阳最高（优势种）拟褐飞虱除在广西昭平2009年有较大比例外(6.3%)，其他地点及年度所占比例最高仅1.6。,不同季节各地褐飞虱类昆虫的上灯量,不同地区三种飞虱的数量动态亦明显不同,不同季节各地褐飞虱类昆虫的上灯量,褐飞虱在广西两个点均有两个上灯高峰，分别在67月、910月；万安、临湘、富阳6-7月的褐飞虱上灯数量较少，其高峰出现于91
13、0月份。江西万安最高可达13873头（10月），湖南临湘最高仅3212头（9月），浙江富阳最高为1536头（10月），后两地上灯量明显较少。,不同季节各地褐飞虱类昆虫的上灯数量,伪褐飞虱：峰值主要在56月，广西昭平该时期平均上灯量均超过万头，远高于同期褐飞虱的上灯数量。江西万安5月份亦超过万头；湖南临湘、浙江富阳数量相对较少，最多的6月诱虫量分别为2059头和6819头。拟褐飞虱：总体数量不多，除广西昭平5月超过1000头外，其他地点相对较低，江西万县单月上灯量最高（6月）仅为161头，湖南临湘、浙江富阳单月上灯量最高才21头。,3、中国及境外褐飞虱致害力的监测,褐飞虱致害性的监测是水稻抗褐飞
14、虱品种培育与利用的重要依据,抗性水稻品种是控制褐飞虱危害的第1道屏障；但褐飞虱致害性变异可使抗性品种变为感虫失去屏障。褐飞虱“生物型”首次由IRRI提出(Athual等，1971)，之后得到了能在Mudgo、ASD7等抗虫品种上正常发育的褐飞虱种群，在此基础上定名了三种“生物型”。 生物型1是野生型，只能侵害感虫品种TN1；生物型2是用Mudgo饲养得到，可侵害带Bph1抗虫基因的品种；生物型3是用ASD7饲养得到，可侵害带bph2抗虫基因的品种。之后，不同学者又发现、命名了多种生物型。 田间褐飞虱致害性的变异首先在东南亚推广IR26（Bph1)两年后的1975年发现，1982年BPH对推广的
15、IR36 (bph2)亦能致害。 难找到褐飞虱生物型与水稻抗性基因间的“基因对基因”关系等方面原因，目前一般不再使用“生物型”的概念。,我国田间褐飞虱种群已有两次明显的致害性变化1987年以前，主要为1型，不能致害各抗性水稻品种 19871990年开始，对含Bph1抗性基因水稻品种（Mudgo、IR26）的致害性明显增强（2型或23型，以前者为主） 19992000年开始，对含bph2抗性基因水稻品种（ASD7、IR42）的致害性明显增强（3型或23型，后者多数情况相对较低）。,我国杭州褐飞虱种群致害性的构成。1型：不致害抗虫品种 2型：能致害TN1和 Mudgo 3型：能致害TN1和ASD7
16、 23：能致害TN1、Mudgo、ASD7,百分比,监测方法：褐飞虱致害性监测技术规范（中国水稻所等） 1）试虫密露排泄量鉴别水稻品种：TN1、IR26、IR42，分蘖期稻苗试虫：羽化当天雌成虫环境温度：28.0 1.0 度测试方法：每头虫按下述顺序之一测定1）IR26(Bph1)TN1IR42(bph2)2）IR42(bph2)TN1IR26(Bph1)每品种上一天，称取蜜露量每种群检测150头以上，每种顺序各半,监测方法： 2）抗性水稻品种的抗感反应（SSST法）采用统一鉴别水稻品种：含4个不同抗虫基因的水稻品种稻苗：每品种1520株苗，重复3次，两叶一心时接虫接虫量：810头/苗环境条件：2530度,可致害含Bph1基因的IR26的褐飞虱最多，多超55， 可致害对含bph2基因的IR42的个体比例有区域性差异，虫源地及临近的西南、华南、湘赣30%,较远的鄂皖浙苏豫相对较低，与迁飞距离有一定关系；菲律宾种群达76.8%,与越老及我国差异大，虫源关系差距大。,
