中国农业科学院植保所在利用绿肥作物实现迁飞害虫生态调控方面取得阶段性进展

　　草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda 和草地螟 Loxostege sticticalis 均是我国重大迁飞性害虫，被列入国家“一类农作物病虫害名录”，对我国粮食安全和生物安全造成重大威胁。研发其生态调控技术是化学农药减施、保护生态和实现害虫可持续治理的重要途径。近年来，随着国家土地质量提升行动、轮作休耕等制度的执行，绿肥作物种植面积呈增长趋势，在化肥农药双减中发挥重要作用。我国一直在推进绿肥的生态服务功能研究，并形成了基于绿肥的生态修复技术和“绿肥+”的产业机制。然而，基于绿肥作物的害虫风险评估及虫害管理往往被忽视，且绿肥在害虫生态调控及诱导作物抗虫性方面的研究仍然匮乏。

 

　　近期，中国农业科学院植物保护研究所粮食作物害虫监测与控制创新团队分别在《Journal of Pest Science》、《Insects》和《Journal of Economic Entomology》上发表了题为“Feeding experience on hairy vetch induces a loss of host-specific adaptation to maize and changes in the gut microbiota communities of the fall armyworm”，“Green manure crops as food source: Impact on the performance of the migratory beet webworm,  Loxostege sticticalis  (Lepidoptera: Pyralidae)”和“Population development, fecundity, and flight of  Spodoptera frugiperda  (Lepidoptera: Noctuidae) reared on three green manure crops: Implications for an ecologically based pest management approach in China”的3篇论文，针对利用绿肥作物生态调控草地贪夜蛾和草地螟种群动态开展相关研究，并取得了阶段性的进展。

 

　　研究结果表明，草地贪夜蛾取食绿肥作物紫云英 Astragalus sinicus 不能完成完整的世代发育，而草地螟取食毛叶苕子 Vicia villosa 也不能完成完整的世代发育，且取食毛叶苕子和箭筈豌豆均显著降低了草地贪夜蛾的适合度，取食豌豆和箭筈豌豆也降低了草地螟的适合度。飞行能力测试进一步证明，取食绿肥作物的草地贪夜蛾和草地螟成虫飞行能力均显著下降，表现出对远距离迁飞的不利影响。进一步通过建立两性生命表和16s rDNA测序，测定了毛叶苕子取食经历对草地贪夜蛾在玉米上的寄主适应特性及其肠道微生物群落的影响。此外，毛叶苕子取食经历诱导了草地贪夜蛾对玉米寄主适应特性的降低，甚至丧失，首次揭示了肠道微生物可能在草地贪夜蛾寄主适应性中发挥重要的作用。

 

　　本研究从害虫生态调控角度为我国绿肥作物推广选择适宜品种提供了实验依据，并首次探讨了绿肥作物在重大迁飞性害虫生态治理中的重要作用。

 

　　中国农业科学院植物保护研究所为论文第一完成单位，江幸福研究员为论文通讯作者，博士后马琳、植保所张蕾研究员、研究生吴菲菲和唐瑶璐为第一（共同第一）作者。该研究得到了国家绿肥产业技术体系（CARS-22）、国家重点研发计划（2019YFD0300101，2021YFD1400701，2022YFD1400600）和国家自然科学基金（32072420）等项目资助。

 

　　原文链接：

 

　　https://doi.org/10.1007/s10340-023-01682-w

 

　　https://doi.org/10.3390/insects14080693

 

　　https://doi.org/10.1093/jee/toab235