國外病蟲害防治新動向

1、國外病蟲害防治新動向國外病蟲害防治新動向現(xiàn)代植物保護學科發(fā)展方向是兩極分化。的總趨勢是朝著微觀、宏觀兩個方向發(fā)展，同時在宏觀指導下進行微觀研究，并將微觀資料進行宏觀分析和處理，不斷發(fā)展病蟲治理新理論和新技術。在宏觀方面，應用生態(tài)學和系統(tǒng)工程學的原理和方法建立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中病蟲害監(jiān)控決策體系；在微觀方面，以分子生物學和基因工程的理論和技術為基礎對病蟲害災變機理進行分析，并為決策提供科學依據(jù)。21世紀植物保護學科的發(fā)展必將為建立有利于提高農(nóng)

2、業(yè)的綜合生產(chǎn)能力，保護生物多樣性，控制環(huán)境污染和節(jié)約能源的植物保護技術提供理論知識和技能。并通過對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的有效調控，提高農(nóng)作物生物災害控制工作的系統(tǒng)性、綜合性、科學性和可持續(xù)性，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護提供必要的保障。?一、在宏觀方面：應用生態(tài)學和系統(tǒng)工程學的原理和方法建立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中病蟲害監(jiān)控決策體系。（一）“系統(tǒng)”概念的引入及應用：近十幾年來在害蟲種群的研究方面不論從生態(tài)學特性還是研究方法均有顯著進展尤其對種群與環(huán)

3、境的關系認識上不斷深入并引進了“系統(tǒng)”的概念。在過去，總是針對某一害蟲或病害的發(fā)生規(guī)律而進行防治措施的研究，而現(xiàn)在，我們不再針對某一害蟲或病害進行研究，而是，把它看成是在生態(tài)系統(tǒng)中重要的一員，不再提倡去消滅害蟲，而是去管理害蟲，允許它發(fā)生一定的數(shù)量，也就是我。二、在微觀方面：以分子生物學和基因工程的理論和技術為基礎對病蟲害災變機理進行分析，并為決策提供科學依據(jù)。國外主要在以下兩個方面進行了大量的研究。（一）研究病蟲等有害生物與寄主植物的

4、相互作用和病蟲害發(fā)生發(fā)展的規(guī)律，探討病、蟲致害機理，為有害生物的控制提供理論和技術基礎。當前有害生物與寄主植物的相互作用研究已成為植物保護學科中的新興領域，形成了以分子水平的基因學層面上，以識別、信號傳遞和防衛(wèi)基因表達三個環(huán)節(jié)為主的理論體系。（二）農(nóng)藥方面以傳統(tǒng)化工產(chǎn)品為基礎，在新產(chǎn)品研制和農(nóng)藥的使用方面更加重視吸收有害生物與寄主植物相互作用的研究成果。進一步發(fā)展高效、低毒、低殘留新產(chǎn)品，對有害生物治理和綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展將發(fā)揮更大的作用。

5、三、我們國家近年來在植物保護方面的新成果我國植物保護科學研究、農(nóng)作物有害生物防控技術總體水平與國外先進水平相比還存在較大差距。植物保護學科的重大研究進展主要體現(xiàn)在：外來生物物種的生態(tài)適應性機制研究；轉基因生物安全性研究；甘藍黑腐病菌全基因組測序；家蠶基因組研究；棉鈴蟲種群的地理型分化和區(qū)域性遷飛規(guī)律研究；灰飛虱傳毒特性與水稻條紋葉枯病毒互作關系研究；美國白蛾生物防治技術等方面。（一）外來生物物種的生態(tài)適應性機制研究1、我國的現(xiàn)狀我國也是

6、受外來物種入侵災害嚴重的國家之一，伶仃島的微甘菊、云南滇池的水葫蘆、西雙版納的飛機草、正在毀掉海岸灘涂的大米草……，20世紀80年代以來，我國經(jīng)濟的高速發(fā)展促進了外來物種的引入。從森林到水域，從濕地到草地，到城市居民區(qū)都可見到這些生物“入侵者”。專家介紹，全國所有的省、自治區(qū)和直轄市都已經(jīng)發(fā)現(xiàn)入侵物種，尤其是在低海拔地區(qū)及熱帶島嶼最為嚴重。幾種主要外來入侵物種每年給我國造成的經(jīng)濟損失達574億元人民幣，僅對美洲斑潛蠅的防治費一項，就需4

7、.5億元。2、外國的教訓澳大利亞本來不產(chǎn)兔子，1859年，有移民從英國帶來了12只歐洲野兔。由于兔子在當湖，在里面設置不同湖底高度、水草以及不同動物和魚種，模擬長江中下游湖泊的客觀實際。人工湖的建設共用了3年多時間，將轉基因鯉釋放到湖中也有1年多的時間了，初步研究結果表明，轉基因鯉的生存力總體上弱于對照鯉，鯉魚個體大小與其繁殖行為沒有相關性。雖然項目結題時這項研究還沒獲得最后的結果，但光是這個湖的設計和構建就有不少創(chuàng)新之處，預計將來它會

8、成為一項具有相當國際影響力的研究。（2）我國“973”項目“農(nóng)業(yè)重要轉基因生物安全性研究”，在水稻轉基因漂移基本規(guī)律研究中，闡明了水稻重要基因的基本規(guī)律，在國際上首次建立了不育水稻基因漂移的預測模型，繪制出的等值線圖，可為南方15個省市預測不育系的基因漂移安全隔離距離提供參考。首次獲得了24個受體材料最大基因漂移頻率和最大漂移距離的數(shù)據(jù)，特別是過去國際上尚無向雜交稻和不育系基因漂移的數(shù)據(jù)。解析水稻基因漂移與風向的關系。這些數(shù)據(jù)的獲得對轉

9、基因水稻的安全性評估、對水稻起源中心普遍野生稻的保護、對雜交稻的安全生產(chǎn)都有很好的參考價值。（3）轉基因抗蟲棉花。大面積種植轉基因抗蟲棉對棉田生態(tài)系統(tǒng)生物群落結構會有什么影響呢？我們通過研究獲得了三個初步的結果。第一，抗蟲棉田生態(tài)系統(tǒng)具有較高的物種多樣性，其中昆蟲、蜘蛛等節(jié)肢動物群落結構顯著優(yōu)于普通化學農(nóng)藥防治棉田。與普通化學農(nóng)藥防治棉田相比，轉基因抗蟲棉田化學殺蟲劑用量減少，捕食性天敵種類和數(shù)量增加，寄生性天敵種類和數(shù)量減少。第二，對

10、次要害蟲的影響因蟲而異。轉基因抗蟲棉種植，增加了捕食性天敵數(shù)量，減少了棉花伏蚜的危害；但是化學農(nóng)藥用量減少，一些地方的盲蝽象由次要害蟲上升為主要害蟲，需要通過適時用藥、寄主誘殺和鏟除早春寄主等綜合措施進行有效防治。第三，棉鈴蟲對殺蟲蛋白的抗性預測和控制。連續(xù)8年田間監(jiān)測結果，我國棉鈴蟲對轉基因抗蟲棉還沒有產(chǎn)生抗性，其抗性基因頻率一直保持在較低水平，但是在抗蟲棉種植比例高的山東夏津縣，棉鈴蟲對轉基因殺蟲蛋白的抗性頻率有逐年上升的趨勢，值得

11、警惕。在室內(nèi)人工汰選條件下，我們獲得了抗性達2970多倍的棉鈴蟲品系，對7個抗性相關基因進行了克隆和初步功能分析，初步明確了棉鈴蟲對殺蟲蛋白的抗性遺傳機理，提出了抗性頻率預測模型。這些結果對于延長抗蟲基因的使用時間具有重要價值，在國際上處于先進水平。（三）甘藍黑腐病菌全基因組測序甘藍黑腐病菌是研究植物與病原物互作的模式細菌，2005年由中國科學院微生物所、中國人類基因組上海中心、復旦大學、廣西大學等8家單位合作完成了甘藍黑腐病菌8004

12、菌株的全基因組（5，148，708bp）測序，Xcc8004菌株與國際上已報道的XccATCC33913菌株具有高度同源性。比較基因組學研究發(fā)現(xiàn)，Xcc基因存在大量染色體片段重排現(xiàn)象。通過篩選高密度的轉座子突變體庫（16，512個克?。诘鞍拙幋a序列和基因內(nèi)部鑒定到75個非冗余單拷貝插入點，發(fā)現(xiàn)5個毒性因子細菌的代謝和調控系統(tǒng)，例如脂肪酸降解、Ⅳ分泌系統(tǒng)、細胞信號、氨基酸和核苷酸代謝；發(fā)現(xiàn)了3個未知功能的致病力相關因子。?（四）家蠶基

13、因組研究?西南大學2002年啟動家蠶大規(guī)模EST計劃，構建了包括家蠶絲腺、中腸等11個組織器官的cRNA文庫，現(xiàn)獲得了20萬條EST序列，成為國際上最大的家蠶EST數(shù)據(jù)庫。他們還聯(lián)合中國科學院北京基因研究所，采用全基因組霰彈法進行全基因組測序，最終以5.9倍的覆蓋深度覆蓋了家蠶全基因組，發(fā)現(xiàn)和鑒定了家蠶絲腺特異基因、性別決定相關基因等一批重要的功能基因。家蠶基因組框架圖是繼我國完成人類基因組1%計劃和水稻基因組框架圖之后，我國獨立完成的