比较寄主植物抗性、改造的阻力和杀虫剂治疗控制马铃薯甲虫和土豆叶蝉的土豆

文摘

马铃薯甲虫,Leptinotarsa decemlineata鞘翅目和马铃薯叶蝉(说),Empoasca fabae(Harris)顺序同翅目,土豆在北美东部的主要害虫。在两年的田间试验,我们比较三种害虫管理的有效性选项控制马铃薯甲虫和土豆叶蝉:自然寄主植物抗性(腺毛状体),设计电阻(苏云金杆菌(Bt)柏林cry3A基因)和敏感的马铃薯品种(上级)在耕种thiamethoxam杀虫剂的应用。类似的和可接受的控制马铃薯甲虫幼虫得到的Bt-cry3A行和thiamethoxam治疗各种“优越”。腺毛品种已大大减少马铃薯甲虫的伤害比未经处理的“优越”在2004年,尽管损失明显大于Bt-cry3A线条和杀虫剂土豆两年来,和是唯一的治疗,一直很少土豆叶蝉损伤。这些数据表明,尽管每一种寄主植物抗性机制(Bt-cry3A或腺毛状体)是有效的化学防治对昆虫之一,既不提供足够的抗马铃薯甲虫和马铃薯叶料斗。

1。介绍

马铃薯甲虫,Leptinotarsa decemlineata(说)订单鞘翅目,被认为是最重要的害虫土豆在美国的东北部和中部地区1]。种植者依靠杀虫剂来控制马铃薯甲虫的但它开发了田间抗性用来对付它,现在几乎每一个杀虫剂对40多个化学杀虫剂(2]。

的另一个重要害虫土豆,土豆叶蝉(Empoasca fabae(Harris)订单同翅目),是一个sap-feeding害虫导致损伤被称为“斗燃烧”[1,3]。甚至低的叶蝉数量可以造成严重的产量损失4]。此外,这种昆虫在有机土豆字段可以造成严重的产量损失很少有控制选项批准有机生产系统5]。

目前,种植者在整个美国potato-producing地区使用一个厂thiamethoxam等杀虫剂控制马铃薯甲虫和土豆叶蝉。尽管thiamethoxam系统性,有效保护的长度可以不同,可能需要额外的叶面喷洒杀虫剂来控制仲夏土豆叶蝉种群,因此增加了生产成本。

虽然杀虫剂的主要方法用于控制马铃薯甲虫和土豆叶蝉,其他方法控制应该开发并纳入这些昆虫害虫管理策略。寄主植物抗马铃薯叶蝉[6)和马铃薯甲虫(7)已经证明在野外玻利维亚土豆的物种,茄属植物berthaultii霍克斯。这种阻力是由于腺毛状体,散发出一种粘性液体,诱骗小型节肢动物和覆盖较大的的附件8]。马铃薯品种“多毛的王子”(育种NYL235-4行)是康奈尔大学通过常规杂交育种技术开发使用美国berthaultii在田间试验证明减少所需的喷射控制马铃薯甲虫(9]。

另一个替代化学杀虫剂的使用英国电信的杀虫剂。的Cry3Aδ-的苏云金杆菌tenebrionis柏林(英国电信)是一种与特定的杀虫微生物蛋白质性质对鞘翅类而不是homopterans [10]。几个马铃薯品种已经改变了cry3A基因包括“Norwis”和“育空金”(11)这是两个重要的品种在长岛,纽约,马铃薯甲虫是极端的压力。尽管一些研究已经证明的有效性cry3A基因对马铃薯甲虫(11- - - - - -13),这些研究观察的效果cry3A基因在马铃薯叶蝉。

在许多地区马铃薯生产的马铃薯叶蝉和马铃薯甲虫通常发现在马铃薯植物。因此,害虫管理策略控制昆虫都是有益的。目前,没有发表的研究评估的有效性cry3A基因对马铃薯甲虫和土豆叶蝉或比较的功效cry3A基因与当前使用的杀虫剂方案商业马铃薯种植者。因此,这一领域的研究比较的有效性自然寄主植物抗性(腺毛状体),Bt-cry3A的阻力,pesticide-based方案(thiamethoxam种植)马铃薯甲虫和土豆叶蝉的控制。

2。材料和方法

2.1。植物材料的描述

这些研究中使用的两个转基因土豆行,随着商业马铃薯品种“优越”,品种“多毛的王子。“所有得到的种子块茎繁殖计划在密歇根州立大学:(1)“Norwis +Bt-cry3A“(11];(2)“育空金+英国电信- - - - - -cry3A“(11];(3)“毛王子”:各种与腺毛状体(9];(4)“优越”:新的市场马铃薯品种;容易土豆叶蝉和马铃薯甲虫。

2.2。实验设计

土豆种植在2003年4月15日和2004年4月19日在罗格斯大学农业研究与推广中心,Bridgeton,新泽西。在种植之前,石灰(2.2公吨哈⁻¹)和化肥(56公斤哈⁻¹N-P-K)是应用和整合。实验是种植在随机完全区组设计有四个复制。情节由三排的土豆。每一行是7.62米长,0.91米宽,种子在排片间距为22.9厘米。一个治疗(“优越”)收到一个在皱纹的应用thiamethoxam(白金2 sc、先正达、格林斯博罗,NC)在种植的速度586.4毫升·哈⁻¹,应用手持Agway 7.6升洒水喷头可以在10.2厘米波段覆盖希勒的种子提前沟;没有其他治疗收到任何杀虫剂的应用程序。品种“优越”的non-insecticide-treated警卫行缓冲每个治疗行减少地块之间的迁移。苗期使用的除草剂是适用于所有情节根据商业建议14,情节是种植和灌溉。

2.3。抗虫性的评估

小马铃薯甲虫幼虫的数量(1日和2日龄)和大幼虫(3日和4日龄)指望三种植物中每个情节的中心行后马铃薯甲虫种群水平发展。植物落叶的百分比由马铃薯甲虫喂养被视觉测量评估(Ghidiu博士)在每个情节的中心10日工厂两到四次点。土豆叶蝉评级(0 =没有伤害;1 =叶子下流的光损伤,轻微的卷曲;2 =中度损伤,与沉重的卷曲叶子泛黄;3 =严重破坏,叶棕色或死亡)记录在每个情节的中心10日工厂两到三次点。所有的数据进行了分析使用双因素方差分析(15]。意味着分离测定的应用图基的HSD studentized范围测试(15]。

3所示。结果

3.1。马铃薯甲虫

三个治疗,“育空金+Btcry3A,”“Norwis +Btcry3A,”和“卓越”与thiamethoxam种植,导致大小明显减少(1 st-4th龄幼虫)马铃薯甲虫幼虫取样日期,相比之下,“毛”王子(腺毛状体)和未经处理的控制(表1)。“育空金+之间没有明显差异Btcry3A,”“Norwis + Btcry3A,”和“优越”+ thiamethoxam两年来马铃薯甲虫幼虫数量(表1)。同样的三个治疗(“育空金+Btcry3A,”“Norwis + Btcry3A,”和“优越”+ thiamethoxam)导致大大减少植物落叶马铃薯甲虫而造成的“毛”王子和两年(表中未经处理的控制2)。“育空金+之间没有明显差异Btcry3A。”“Norwis +Btcry3A,”和“优越”+ thiamethoxam要么年除了“Norwis +Btcry3A“在97 DAP(2003年8月21日)。

小型和大型马铃薯甲虫幼虫的数量在“毛”王子没有明显不同于未经处理的“优越”的除了一个抽样日期2004年(表1)。然而,“毛”王子植物落叶由马铃薯甲虫明显低于未经处理的“优越”所有评估日期两年,除了前两个抽样日期2003年(表2)。尽管“毛王子”展示了一些抗马铃薯甲虫破坏,它提供了控制显著低于”育空金+Btcry3A”、“Norwis +Btcry3A”,thiamethoxam-treated“优越”几乎每个抽样日期在2003年和2004年(表1和2)。

3.2。土豆叶蝉

“毛王子”显示马铃薯叶蝉损伤明显低于其他疗法(除了thiamethoxam对待“优越”)两年(表3)。“毛王子”情节的评级每年小于1.1(0 - 3)规模,证明这个品种有小土豆叶蝉损害即使易感品种被叶蝉喂养严重受损。

叶蝉损坏转基因线(“育空金+Btcry3A”和“Norwis +Btcry3A”)没有明显不同于损伤易感品种“优越”在这两年除了两个抽样日期8月21日,2003 (97 DAP)和7月17日,2004 (57 DAP)(表3)。Thiamethoxam治疗提供了大量控制叶蝉的伤害在2004年,但在2003年保护并没有持续整个赛季。通过第二次取样日期、损伤治疗情节没有明显不同于损伤治疗“优越”的情节(表3)。

4所示。讨论

我们的结果表明,这两种类型的寄主植物抗性是一样有效的化学防治对马铃薯甲虫或土豆叶蝉,但无论是类型提供可接受的控制的害虫。之间存在着密切的线性关系叶蝉损伤和产量损失(3,16],Ghidiu(未发表的结果)表明,产量开始下降一旦损伤开始出现。因为“毛”王子叶蝉损伤明显低于其他疗法(“育空金+Btcry3A,”“Norwis +Btcry3A,”和未经处理的“优越”)一个期望少leafhopper-related产量损失与“毛”王子比leafhopper-susceptible线。此外,腺毛状体线的使用如“毛”王子可能会限制农药的应用程序需要控制赛季末土豆叶蝉种群,如遇到在2003赛季,这将有助于控制昆虫在有机生产系统。

虽然英国电信的阻力不再用于商业马铃薯生产由于消费者抵制技术(17),重要的是继续开发和测试新的转基因线抗昆虫和各种市场符合商业标准类和地区种植者的偏好。这将确保当消费者态度改变或当英国电信技术是迫切需要,适当的马铃薯品种将提供给种植者。

确认

作者感谢农场主管,w .盛况,先生和农业技术人员的无私援助和帮助建立和维护这个项目。新泽西农业试验站没有出版。d - 08 - 08185 - 000 - 09年。本文由国家资金支持,由美国舱口。

引用

1. J.L. Capinera手册的蔬菜害虫、学术出版社,纽约,纽约,美国,2001年。
2. m . e . Whalon d Mota-Sanchez, p .账单,节肢动物抗杀虫剂的数据库,2005年,http://www.pesticideresistance.org/DB/index.html。
3. e·b·拉德克利夫“害虫土豆。”年度回顾的昆虫学27卷,第204 - 173页,1982年。视图:谷歌学术搜索
4. a·g·彼得森和a . a . Granovsky”关系Empoasca fabae hopperburn和土豆的产量,”经济昆虫学杂志》,43卷,第487 - 484页,1950年。视图:谷歌学术搜索
5. a·希曼w . m . Tingey和a·g·权力,“土豆土豆叶蝉的混合品种管理有机农场,”纽约州蔬菜IPM项目报告,NYS IPM出版,2006年。视图:谷歌学术搜索
6. r·j·莱特·m·b·迪莫克w·m·Tingey和r . l . Plaisted马铃薯甲虫(鞘翅目:叶甲科):表达式的抵抗茄属植物berthaultii马铃薯和种间杂交,”经济昆虫学杂志》卷,78年,第582 - 576页,1985年。视图:谷歌学术搜索
7. r . a . Casagrande“野生马铃薯马铃薯甲虫的阻力,茄属植物berthaultii”,经济昆虫学杂志》卷,75年,第372 - 368页,1982年。视图:谷歌学术搜索
8. w·m·Tingey和j . e . Laubengayer”防御绿色桃蚜和土豆叶蝉的腺毛状体茄属植物berthaultii”,美国马铃薯研究杂志》上卷,74年,第725 - 721页,1981年。视图:谷歌学术搜索
9. r . l . Plaisted w·m·Tingey和j·c·斯蒂芬斯,“NYL235-4种质释放,与抗马铃薯甲虫,”美国马铃薯研究杂志》上卷,69年,第846 - 843页,1992年。视图:谷歌学术搜索
10. g . w .亿康先达和w·d·格勒恩特尔”活动的m 1制定的新菌株苏云金杆菌对马铃薯甲虫(鞘翅目:叶甲科):易感性之间的关系和昆虫的生活阶段,”经济昆虫学杂志》卷,82年,第761 - 756页,1989年。视图:谷歌学术搜索
11. j·j·库姆斯,d . s .灌洗,w·李·e·j . Grafius和w·l·Pett”结合工程(Bt-cry3A)和天然耐药机制在马铃薯马铃薯甲虫的控制权,”美国园艺科学学会杂志》上,卷127,不。1,第68 - 62页,2002。视图:谷歌学术搜索
12. m . j . Adang m . s .布罗迪,g . Cardineau et al .,”的重建和表达苏云金杆菌cryIIIA基因植物原生质体和土豆。”植物分子生物学,21卷,不。6,1131 - 1145年,1993页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. d . s .灌洗,t . j .记者w·李,w . l . Pett和e . j . Grafius”的有效性自然和工程寄主植物抗性马铃薯马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata()),“HortScience36卷,第970 - 967页,2001年。视图:谷歌学术搜索
14. 匿名的,“商业蔬菜生产对新泽西的建议”罗格斯nja合作推广,美国驻军,Ed, p。135年,罗格斯大学,新泽西州州立大学、罗格斯大学学院的环境和生物、新布伦瑞克,新泽西州,美国,2003年。视图:谷歌学术搜索
15. SAS研究所SAS / STAT用户指南,Version 8美国NC, SAS研究所卡里,第四版,1990年版。
16. l·l·桑福德和r·e·韦伯”损失马铃薯产量的选择上爬满了马铃薯叶蝉,”美国马铃薯杂志,54卷,不。12日,第586 - 581页,1977年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. Cropchoice。孟山都货架转基因土豆,2001,http://www.cropchoice.com/leadstry6a84.html?recid=266。

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