一个洞察甘薯象鼻虫管理:审核

文摘

甘薯是重要的粮食作物,广泛种植于热带和亚热带地区。甘薯象是最灾难性的害虫影响甘薯种植,每年造成数百万美元的损失。有效的综合病虫害管理(IPM)方法将有助于防止经济损失,和理解是至关重要的因素导致象鼻虫侵扰和策略来克服它们。本文总结了(1)的作用机制象鼻虫的红薯和(2)因素象鼻虫侵扰,紧随其后的是(3)讨论当前的IPM实践使用在不同的地区,包括间作,昆虫病原真菌和细菌,性信息素,和杀虫剂。最后,它还关注(4)的应用先进的生物技术和基因组学的策略减少象鼻虫甘薯种植的侵扰。

1。介绍

甘薯目前排名第七世界上最重要的作物总产量为1.03亿吨(2013年1]。主要在亚洲(2013年占世界产量的76.1%),其次是非洲大陆(19.5%)(1]。甘薯的五大生产商在中国有2014人,尼日利亚、乌干达、印度尼西亚和坦桑尼亚联合共和国(1]。甘薯是五个最重要的农作物之一在40个发展中国家除了大米、小麦、玉米和木薯(2]。尽管作物的经济重要性,普遍甘薯象鼻虫感染导致的损失每年花费数百万美元的(3]。

因为象鼻虫广泛分散在世界的热带地区,他们的管理面临的关键问题是主要的甘薯生产国家的农民。四个主要种象鼻虫,最损害甘薯种植Euscepes postfasciatus(Fairmaire),Cylas formicarius(腔上囊),Cylas puncticollis(Boheman),Cylas brunneus(腔上囊)4,5]。Euscepes postfasciatus是一个南美的物种在中美洲和南美洲更为普遍。Cylas formicarius是一个亚洲的物种,但通常是发现在全世界热带地区包括北美、加勒比海、欧洲、非洲、亚洲和大洋洲。Cylas brunneus和Cylas puncticollis非洲非洲物种和限制。还有其他种类的甘薯象鼻虫在非洲热带地区,例如,粗糙的甘薯象(Blosyrusspp。)和条纹甘薯象(Alcidodes dentipes和Alcidodes错误),但他们的甘薯栽培损害不严重的主要物种(Cylasspp。)6]。

1.1。甘薯象鼻虫侵袭的地区

甘薯象是迄今为止最具破坏性甘薯植物的害虫。感染的程度因地区而异,但象鼻虫不过导致严重损害种植园。研究由台湾农药和有毒物质研究所农业委员会透露,造成的损害甘薯象台湾甘薯生产减少了1 - 5%,而损伤产生广泛的商业领域的18% (7]。

一般在中国的广东省,收益率下降了5 - 20%,在某些情况下,80% (8]。在越南,基层农场种植园损失记录遭受减少多达40%的收益率(9]。3 - 80%的损失记录在印尼,在几个地点和季节10)和高损伤观察在旱季(11]。在马来西亚,具体损失在这个领域近年来没有记录;唯一的记录图是1970年的一项研究显示80%的收益率损失或4吨/英亩(12]。在菲律宾,由于甘薯产量降低了50%c . formicarius感染(13),而在日本(Amami岛屿),亏损则高达15% (14]。

Cylas种虫害被发现的主要害虫在非洲热带地区。亏损则高达73%(在乌干达15)根据种植期和15 - 20%的收益率在坦桑尼亚(16]。在其他领域的大陆,损失可以达到100%17,18]。

在美国南部的阿拉巴马州,路易斯安那州,密西西比州和北卡罗来纳州生产红薯供应量的75% (19]。在这些地区的影响甘薯种植的主要害虫包括甘薯象虫科、金针虫、白蛆,甘薯跳蚤甲虫,黄瓜甲虫,白流苏甲虫,和甘蔗甲虫,象鼻虫造成最严重的伤害到这个作物(19]。在佛罗里达南部,80%(平均69%)已报告在甘薯产量的损失,主要由感染植物的死亡(20.]。由于这个问题的严重性,研讨会是由几所大学在这种状态下汇集各方发展甘薯生产中害虫管理计划(19]。通过这些活动,IPM策略实施(如信息素陷阱和杀虫剂使用选定的批准);农民种植也给信息策略(床上用品和整地)最小化侵扰和甘薯品种的引入更高的抵抗象鼻虫(比如君威)(21]。

在多米尼加共和国,甘薯农场层次损失象鼻虫侵扰估计为39% (22]。象是还发现在所有省份的古巴甘薯种植所在地,在缺乏足够的控制,损失可以达到45%23]。

1.2。甘薯象鼻虫的行动方式

尽管不同亚种的甘薯象鼻虫可以发现在不同的地理位置,他们的行动模式保持不变(24]。甘薯象鼻虫通常严重危害甘薯植物的所有部分在整个生命周期,从卵到成虫。产卵时,雌性象鼻虫挖掘蛀牙和创建产卵根刺。鸡蛋下面铺设根和表面覆盖着深色粪便的成年女性(24]。由于难看的穿刺,甘薯的根源和市场价格的吸引力大大减少,导致重大的经济损失。

孵化通常会发生在一周后产卵的雌性。孵化的幼虫会使隧道内块茎和饲料在画廊(25]。甜土豆块茎内的隧道将满是粪便的幼虫。随着幼虫饲料,甘薯将传授一个苦涩的味道和萜烯气味,使它不适合人类或牲畜的消费。萜类化合物的存在降低了市场收益率和根红薯(质量26]。矿业甜马铃薯块茎的幼虫是甘薯的主要原因损坏。外观的块茎发泡,充斥着蛀牙,和黑暗的颜色26]。旁边,幼虫也我的红薯的藤蔓,让它变黑,裂纹,崩溃。明显的症状象鼻虫侵扰将葡萄藤发黄但这通常只发生在沉重的侵扰26]。

块茎内幼虫隧道将间接促进土著病原体的条目,从而造成进一步的破坏从由真菌和细菌继发感染25]。此外,幼虫会对血管系统造成破坏,从而降低未来存储根的数量和大小。随后,成年人将开始出现,并开始吃树叶,藤蔓,温柔的味蕾和存储根红薯的表面。因为大多数的感染通常发生在土壤水平,这些问题很难让人察觉到收获季节的到来。观察不同地区的甘薯种植的因素总结可以促进甘薯象鼻虫侵扰。这些信息是重要的,作为一个预防措施对未来的侵扰。

2。影响因素甘薯象鼻虫侵扰

2.1。甘薯的物理属性

寄主植物抗性中发挥着重要作用严重的害虫管理(27]。除了其块茎的营养品质,甘薯的物理属性,包括其肉颜色,脖子长度、形状、厚度、和肤色,影响甘薯象鼻虫的侵扰。椭圆形和圆形甜马铃薯块茎被甘薯象鼻虫更严重的感染而伸长,主轴,长期跟踪的。此外,品种与粉红色和红色颜色块茎以及浅裂的叶子和薄叶被认为是敏感而棕色和白色的颜色块茎(28]。

的感染水平不同的报道甘薯基因型与它激素的浓度在块茎的周皮。例如,boehmeryl醋酸,利它素中确定甘薯块茎表面,充当ovipositional兴奋剂对雌性象鼻虫29日]。这一发现支持了诺丁汉et al。30.)发现triterpenol醋酸根表面的基因型“纪念”,这表明其他它激素类似的功能。这表明甘薯基因型的选择与威慑增加或减少它激素的浓度,如boehmeryl醋酸和醋酸triterpenol可能大大促进甘薯抗象鼻虫[27]。因此,甘薯品种的选择对甘薯象鼻虫的控制很重要。

深根和早熟品种(90 - 120天)大约四倍不如shallow-rooting容易受到感染和晚熟品种(180天以上)。因此,深存储根和早熟品种往往减少[象鼻虫的损坏程度31日]。超过95%的产卵的雌性象鼻虫第一35厘米的藤蔓和种植出没的岩屑分布甘薯象鼻虫的方法之一(31日]。因此,治疗感染茎与杀虫剂或岩屑白僵菌目前正在实行减少象鼻虫侵扰。

2.2。干切削的时代

雌性象鼻虫会下蛋的老葡萄树的部分,特别是当他们无法访问根或存储根是缺席的。因为种植出没的岩屑或藤蔓将传播象鼻虫侵扰,weevil-free岩屑的红薯藤由浸在一个杀虫剂的解决方案建议32]。老的部分岩屑通常严重上爬满了象鼻虫,而年轻的岩屑与象鼻虫很少出没。这个概念是由一个研究领域,它显示增加葡萄的象鼻虫增加葡萄树年龄(33]。

2.3。高度和季节

虫感染有很强的关系位置高度和红薯的种植季节。几项研究已经得出的结论是,更高的温度会增加昆虫人口的增长率以及风险和疫情的严重程度(34,35]。在印度的喀拉拉邦,块茎象鼻虫侵扰是观察到的影响不太严重的低地(22%)相比,旱地(4 50%)(36]。另一方面,卡巴利地区的一项研究中,乌干达,更多的报道Cylas种虫害侵扰在低地(海拔1814米)的数量相比(77%)Cylas种虫害在更高的高度(海拔1992 - 2438米)(23%)37]。侵扰的速度在这种情况下可能还受到其他原因如方法用于种植、区域环境卫生水平,甘薯种植的品种。

根据Bhat [38),象鼻虫感染的发病率更高时种植在8月到11月(87.4%)相比,种植期从6月到7月的(10.9%)。在印度进行的一项研究显示,块茎伤害更高(71%)相比,在夏天季节(月中)季风季节(6)(45%)36]。因此,象鼻虫感染可以减少种植和收割时间以及适当的规划种植位置。

此外,甘薯象鼻虫强烈依赖于裂缝在干燥土壤达到存储根,因为他们不能挖。因此,象鼻虫无法到达根埋在土壤。增大根附近的土壤水分的土壤表面和压力可以增加根产生裂缝和接触的机会象鼻虫。造成的损害的发生率观察甘薯象鼻虫在雨季与旱季相比较小裂缝的缺乏阻碍了象鼻虫访问根(39- - - - - -41]。

3所示。当前的策略来克服甘薯象鼻虫侵扰

3.1。混合种植或间作

一些农民实行混合与甘薯种植制度,大米、豌豆、玉米、生姜、山药降低甘薯象鼻虫的发病率。皮拉伊et al。42)报道,间作与芋红薯,米饭,或豇豆导致10倍减少感染的甘薯象(每公斤4.8 - -11.54象鼻虫块茎)相比,单一作物的红薯(217.5每公斤象鼻虫的块茎)在喀拉拉邦,印度。

此外,有效的作物轮作也导致降低块茎损害(范围从7到9%)相比,单一的红薯(52%)43]。轮作方法被发现有效控制象鼻虫侵扰象鼻虫的数量性信息素陷阱捕捉到地区的单一的甘薯超过指数相比,信息素的陷阱与马铃薯种植红薯旋转的区域(44]。

额外的步骤如消除作物残留物也将增加IPM的有效性。例如,现场抽样在古巴显示0.7吨每公顷作物残留物可以港口大约一百万象鼻虫。除了这个,新甘薯种植也建议分开老油田(约1公里)随着虫感染的风险增加甘薯的年龄字段。估计这段距离长度被选为传播能力的象鼻虫入侵一个新的种植园(45,46]。在日本,替代作物之间提出了农民种植红薯种植园,例如,山药(野山药)、“senryo”(珠兰格拉比),食用向日葵(47]。

3.2。覆盖、灌溉和Reridging

由于干燥的土壤允许象鼻虫达到目标的根基,防止感染的一个重要策略是通过防止土壤开裂。这可以通过频繁冲洗或培土小面积在甘薯植物为了防止象鼻虫进入根。一个实验是由Talekar [48)来确定潜在的覆盖材料,如稻草和塑料薄膜在降低甘薯象鼻虫的感染传播他们种植红薯。结果表明,稻草和塑料薄膜成功象鼻虫侵扰减少了55%和35%,分别。覆盖材料被发现减少土壤开裂和保护土壤水分和提供一个物理屏障,减少了进入象鼻虫的根源。

Reridging是另一种方法,这种方法以防止象鼻虫进入块茎和产卵的雌性象鼻虫,但这种效果最好只有当执行在块茎的形成阶段。Palaniswami和莫汉达斯·[49]在印度进行了一项研究调查的效率reridging甘薯植物减少象鼻虫的侵扰。观察到,象鼻虫侵扰是该方法大大减少了。

土开裂由于缺乏灌溉或干旱将促进卵子进入根。因此,在古巴,甘薯普遍种植在雨季,因为少灌溉领域的4到5倍上爬满了象鼻虫相比完全润湿字段。此外,象鼻虫相关损伤也增加了4倍,如果收获推迟30天;因此,有必要对收获成熟的作物在侵扰程度达到3% (50,51]。

3.3。环境卫生

卫生实践发挥了重要作用在保护甘薯甘薯等害虫飞行能力有限的象鼻虫。象鼻虫幸存在茎和根寄生于邻近的甘薯植物。为了克服这个问题,作物残留在收获后的字段必须被摧毁52]。传统上,出没的甘薯田地被淹没了诱导吃剩的腐烂的植物材料和减少邻近植物的象鼻虫感染的机会。然而,直到1987年,洪水的影响实验研究出没的字段在甘薯种植象鼻虫密度进行(47]。这是由保持静水在最近收获weevil-infested甘薯领域大概4周的时间。结果表明,昆虫的数量(包括幼虫、蛹和成人)植物减少洪水持续时间从1周4周,证明洪水可能是一个安全的和具有成本效益的方法来减少象鼻虫甘薯种植的侵扰。

3.4。昆虫病原线虫

生物控制方法利用昆虫病原线虫已经发现与甘薯有益的互动提供了一个有前途的方法抑制甘薯象鼻虫人口。昆虫病原线虫,Steinernematidae和Heterorhabditidae,有很高的生殖潜力,是安全的,不属预定目标的生物,两个特征使其吸引力的使用对害虫如甘薯象虫科(53]。

感染性少年昆虫病原线虫进入体腔的幼虫通过口腔或呼吸毛孔用tooth-like结构,皮尔斯进入宿主软节间膜(54]。一旦进入,线虫开始释放致病菌,Photorhabdus通过Heterorhabditidae和Xenorhabdus通过Steinernematidae到幼虫体腔,细菌迅速繁殖,会导致幼虫死亡两天内(55,56]。互惠关系之间存在的细菌和线虫细菌提供营养的线虫杀死昆虫宿主,而线虫为细菌提供避难所(57]。

利用昆虫病原线虫控制甘薯象虫科提供了几个优势:环境安全,感染性青少年与大多数杀虫剂可以一起使用(58,59),和它们的宿主专一性的60]。简颂et al。61年)做了一个实验来测试昆虫病原线虫的效果c . formicarius的应用,结果表明,昆虫病原线虫(Heterorhabditidae bacteriophora甘薯根)持续减少损害,因此适合控制象鼻虫侵扰。

3.5。昆虫病原真菌

昆虫病原真菌是迄今为止最有效的生物防治制剂之一,由于他们的微型甘薯象鼻虫。昆虫病原真菌是第一个生物参与生物防治害虫和最近超过700个物种被发现致病昆虫(62年]。这些真菌感染宿主进入主机,紧随其后的是逃避宿主防御反应和乘法和最终退出主机(63年]。疾病发展的物化特性需要交互的昆虫病原真菌和昆虫宿主的外层组织之前生产有毒代谢物逃避或与昆虫的防御机制,尽管一些代谢物被发现缺乏这种能力(64年,65年]。

几种机制被昆虫病原真菌用来逃避血淋巴内的昆虫宿主防御系统,包括真菌的外层细胞层的变化和生产immunomodulating物质抑制宿主防御系统(66年,67年]。昆虫病原真菌产生一个相对较高的有毒代谢产物,使他们能够容忍昆虫的免疫防御系统。例如,白僵菌生产10 kDa的蛋白质的代谢物杀死幼虫在蜕变阶段通过扰乱粒细胞(68年]。昆虫宿主的死亡通常是由于养分资源的损耗,机械损伤和中毒62年]。

表皮层的蛋白质占70%;因此由昆虫病原真菌蛋白酶分泌发挥重要作用在消化蛋白质和穿透表皮层69年,70年]。表皮蛋白酶降解开始由非特异性酶的吸收到角质层静电债券,紧随其后的是蛋白酶活性部位接触特定的肽序列(角质层)最后的水解氨基酸或肽片段的表皮蛋白。此外,昆虫病原真菌还会分泌脂氧合酶、磷脂酶和脂酶以降解宿主上表皮含有脂肪、脂蛋白和蜡质层(71年]。这三种酶水解酯联系glycerophospholipids主机角质层和导致细胞溶菌作用,膜不稳定,释放第二信使[72年]。

大量研究和实验室实验证明,昆虫病原真菌控制甘薯象是有用的。Reddy et al。73年)进行了现场研究比较的有效性昆虫病原真菌,杀虫剂,两者的结合昆虫病原真菌和杀虫剂控制甘薯象鼻虫通过确定成人象鼻虫的死亡率。结果表明,绿僵菌属brunneumspinosad(杀虫剂)白僵菌spinosad造成100%成人象鼻虫死亡率在治疗后48小时,绿僵菌属brunneum和白僵菌仅需要168到192小时治疗后导致100%的死亡率。旁边,Ondiaka et al。74年)做了一个实验来确定的影响白僵菌和绿僵菌属anisopliae在成人Cylas puncticollis繁殖能力和生存能力的女性Cylas puncticollis鸡蛋。结果表明,喷涂白僵菌或绿僵菌属anisopliae导致成人死亡率在62.5%和89.2%之间。此外,成年女性对待这两种真菌物种鸡下蛋少控制相比,这表明真菌可以显著降低繁殖力和鸡蛋生存能力。

3.6。昆虫病原细菌

昆虫病原体可以长,细菌大量繁殖,在昆虫宿主和发展,对宿主造成相当大的损害。细菌通过口腔进入昆虫宿主或外部覆盖物,由表皮和表皮。细菌需要克服一些威胁后通过口腔进入昆虫宿主,这些包括高浓度的氢离子和抗菌物质在植物(昆虫食品)和较低的氧化还原电位在肠道,限制细菌的增殖。细菌穿透上皮细胞建立自己的肠道和入侵宿主血腔,这最终将减少宿主肠道的营养,导致饥饿或疾病宿主(75年]。

生物防治剂通常分为三类:集团1-agents将回收自然产生永久的影响一旦引入害虫防治害虫的数量;群来自害虫2-agents迅速消失人口和他们必须经常重新应用;和组3-agents可以像组1或2的基础上,结合害虫物种,环境,和代理菌株。中最常用的细菌害虫管理、工业生产芽孢杆菌popilliae落入组1,经济长期控制害虫。另一方面,工业生产苏云金杆菌分为2组,实用但瞬态控制害虫,最后芽孢杆菌sphaericus分为3组,组1和2的混合特征(76年]。

组1细菌产生孢子在土壤表面附近。幼虫,吃草的根在土壤表面,最终将消耗的细菌孢子污染食物。疾病发展的速度取决于温度、大小孢子,孢子剂量。可以确保长期parasite-host平衡由于没有毒素,春化的参与,第1组细菌孢子的复杂性(77年]。组2晶体细菌产生毒素,攻击宿主肠道壁,损害酶的分泌,降低肠道的pH值以便孢子发芽(78年]。组2的乘法细菌在宿主肠道导致口瘫痪、败血症、饥饿、幼虫死亡,减少产蛋,不孕,孢子形成细菌。然而,组2细菌户外微生物杀虫剂的应用具有一些缺点如无法广泛传播在害虫种群中,迅速消失,很容易被太阳辐射(79年]。另一方面,部分消化3组摄入孢子后细菌会释放毒素,毒素就会进入围食膜之前表达其毒性。组3通常会细菌大量繁殖,形成孢子,感染健康瓦解后的幼虫尸体(80年]。

细菌的应用在控制害虫提供了几个优势包括长货架期的细菌孢子,高阻不利的环境,体积小,允许轻松设计化学杀虫剂。此外,细菌是安全不属预定目标的生物包括有益的植物群和动物群,生产成本低,不需要安全措施在他们的应用程序(75年]。

3.7。昆虫不育技术

伽马射线辐照的甘薯象是被称为昆虫不育技术(坐)。是常用的灭菌的象鼻虫块茎意味着长时间存储或出口的目的(81年,82年]和辐照象鼻虫的释放到环境根除计划(83年]。

不育的男性将大大超过野生雄性和雌性的交配竞争。无菌雄性与雌性的交配不会产生后代,导致下一代人口急剧下降(84年]。除了影响生育能力,吸收辐射的增加也会导致负面影响体细胞和减少昆虫质量(85年]。例如,辐射损害赔偿中肠上皮细胞,破坏昆虫的营养过程(86年]。

Setokuchi et al。87年)进行了长期的实验调查的效率无菌昆虫释放的方法消除Cylas formicarius在这个领域。他们与80 Gy辐照象鼻虫,彩色荧光染料,并释放释放区1994年和1995年。象鼻虫都监控使用信息素陷阱和根陷阱(1994年至1995年)和无菌象鼻虫释放的影响在1996年进行了复查。结果表明,无名象鼻虫的数量被释放区于1995年减少到几乎为零,没有生活象鼻虫根陷阱捕获的信息素和复审期间在1996年发布区。这表明不育昆虫释放的方法是有用的在控制甘薯象鼻虫侵扰。

最近,熊野和他的同事们(83年)进行了实验,以确定辐照效应(200 Gy剂量)的交配能力Cylas formicarius elegantulus男性通过比较长寿,交配的性能,并与控制雄性交配的竞争力。结果表明,男性的生存象鼻虫和伽马射线辐照后大幅下降。旁边c . formicarius,坐也被用于目标大肠postfasciatus(西印度红薯),但由于缺乏有效的诱食剂,这种害虫的传播活动目前是有限的(46]。

总之,昆虫不育技术是一种可行的方法来减少象鼻虫人口甘薯种植园。然而,释放到环境的影响从长远来看,生态系统的后果,影响生态需求,和潜在的阻力应该深入研究之前,此方法可广泛实行(88年]。

3.8。化学防治

目前各种合成化学杀虫剂在甘薯种植用来预防或治疗甘薯象鼻虫侵扰。有机磷chlorpyriphos和吡虫啉,chloronicotinyl杀虫剂,主要作用于昆虫中枢神经系统通过将不可逆转地绑定到昆虫烟碱受体,导致nicotinergic神经通路阻塞,最终失败的乙酰胆碱酯酶的生产。乙酰胆碱酯酶需要分解或禁用乙酰胆碱化学突触。这种酶的缺乏将导致累积的乙酰胆碱,胆碱能突触的过度刺激,麻痹,最终死亡的昆虫89年]。

梅森和简颂[90年)做了一个实验来比较五种杀虫剂的毒性:对硫磷,氨基甲酸酯灭多虫,毒死蜱,氯代烃类硫丹,和氨基甲酸酯胺甲萘,反对成人Cylas formicarius在实验室使用培养皿生物分析。结果表明,有机磷酸酯类对硫磷和毒死蜱是最有毒的LD最低₅₀值(1.97和5.12μ湿生物质g / g),其次是灭多虫(6.03μ湿生物质g / g),硫丹(57.44μ湿生物质g / g),最后西维因(297.41μ湿生物质g / g)。由于其高毒性、毒死蜱和对硫磷提出了防治甘薯象鼻虫。在另一项研究中,黄和挂91年)进行了现场实验测试的有效性五个杀虫剂:毒死蜱、甲拌磷、terbufos, fensulfothion,和呋喃丹,在控制甘薯象鼻虫,通过应用杀虫剂土壤种植前,在接地的两倍。结果表明,毒死蜱的控制率最高(76.8%),其次是fensulfothion(51.3%)、甲拌磷(44.9%)、呋喃丹(38.8%),最后terbufos (38.0%)。在这两项研究,chlopryrifos展示了高功效在镇压甘薯象鼻虫侵扰,因此广泛应用于综合病虫害治理的害虫。

3.9。性信息素的陷阱

性信息素诱捕被广泛用于捕获成年甘薯象在种植园因其效率高92年]。陷阱通常设计与合成费洛蒙吸引如(Z) 3-dodecen-1-ol (E) 2-butenoate乙酸乙酯和通常放置在地面上促进成人象鼻虫的入口,然后被杀的杀虫剂在陷阱。信息素被用于三个方面:质量减少害虫种群捕获,昆虫种群监测使用信息素的陷阱,和交配破坏大气中通过应用高剂量的信息素(92年]。

(Z) 3-dodecen-1-ol 2-butenoate (E),隔绝女性甘薯象鼻虫和合成化学93年),是一个成功的交配disruptant甘薯象虫科的94年]。这部小说化合物提供了一些经济应用,如象鼻虫暴发的检测、监控现有的象鼻虫人口安排根除计划,和控制交配的成年人口通过吸引大部分男性象鼻虫或通过交配干扰抑制性能94年]。

Reddy et al。95年在关岛)进行了实地调查来确定控制的有效性Cylas formicarius用桶陷阱(Z) 3-dodecen-1-ol 2-butenoate (E)。他们的有效性是衡量造成的总损失象鼻虫和总甘薯产量的季节。结果表明,甘薯根损坏的位置与陷阱很低(< 1进料口/根)从6月到9月,地点相比没有陷阱(大约38喂养每根孔)在同一时间。字段陷阱的甘薯产量高(在Inarajan每公顷13.47吨和14.59吨每公顷Yigo)相比,没有陷阱(Ija每公顷7.86吨和8.26吨每公顷Dededo),证明信息素陷阱是有效的减少所造成的损失甘薯象鼻虫。Reddy et al。96年)也进行了一项研究来评估四个参数(颜色、大小、陷阱陷阱设计,和高度的陷阱布置)影响性信息素诱捕的效果与(Z)一起使用3-dodecen-1-ol 2-butenoate (E)。结果表明,中等大小的红色诱(美国)unitraps(13厘米×17.5厘米)更有效增加性信息素的功效为甘薯象鼻虫陷阱。

在另一项研究中,Smit和他的同事们(97年)进行了田间试验确定大规模诱捕的效果c . brunneus和c . puncticollis通过使用癸(E) 2-butenoate和十二烷基(E) 2-butenoate,的一个重要组成部分成人甘薯雌虫性信息素。陷阱,用0.1毫克的癸(E) 2-butenoate和十二烷基(E) 2-butenoate,被放置在0.5公顷的田地。四个试验持续时间从31日到37周。结果表明,最大限度的减少人口的男性Cylas brunneus和Cylas puncticollis从四个试验(89%)实现。这证明了信息素陷阱与女性性信息素可以减少男性甘薯象鼻虫人口有效并最终减少人口的交配的机会。

4所示。甘薯产量的未来

进步分子生物学工具,包括下一代测序提供了多种优势的理解和研究经济上重要的农作物。目前,国际马铃薯中心(CIP)、主要研究机构致力于块根作物,是与根特大学合作确定的全基因组序列番薯甘薯简历。Huachano使用固体完成基因组测序猎枪。甘薯的全基因组测序数据的缺乏阻碍了DNA指纹技术,分子标记的发展,和遗传分析的作物。DNA指纹分析是很重要的,在许多作物物种的鉴定作物保护植物育种者的权利。Monden et al。98年)进行了DNA指纹分析基于两个活动逆转录转座子家庭(线型自由和LTR-type Rtsp-1)在甘薯,表现出高插入多态性,用MiSeq测序平台。这些插入站点的多态性是非常高(91.4%)和插入站点,cultivar-specific,成功转化为放大区域标记。精确的标记帮助甘薯品种的识别。

道等。99年)进行了转录组研究甘薯进一步了解基因表达的分子机制和在不同组织在不同的发展阶段以及甘薯的生物和非生物胁迫响应。从这项研究中,大量的基因被发现应对干旱、盐、热,和渗透压力比如编码金属硫蛋白(MT),水通道蛋白(AQP)和脱落酸反应元素绑定因素(AREB)。了解这些基因的表达模式可能会导致更强的作物在不久的将来。在此之前,其他两个红薯转录组测序的国际马铃薯中心和广东省农业科学院中国使用罗氏- 454焦磷酸测序技术One hundred.)和Illumina公司/ Solexa RNA-Seq技术(101年),分别。这些研究导致了新的路径排序差异表达基因在不同组织在不同的发展阶段。这也将允许更好的理解不同的基因参与了基因表达的途径,为进一步的研究提供信息修改来提高农作物的质量。

除了这个之外,发展orange-fleshed甘薯β-胡萝卜素水平高的被视为一个战略改善数百万儿童的营养状况在发展中国家或欠发达国家。然而,传统育种orange-fleshed红薯是困难的因为他们的遗传复杂性,因此必须开发分子标记辅助育种工具来协助他们的繁殖。进行了一项研究来确定数量性状位点(QTL)定位为淀粉、甘薯β-胡萝卜素,干物质含量(102年]。QTL的识别是基于六倍体甘薯映射人口是介于包瑞德将军和坦桑尼亚甘薯品种在美国。QTL分析在两个父母的地图(103年]显示12淀粉含量的QTL,为β-胡萝卜素8个QTL, 13根干物质含量的QTL存储。结果提高我们理解这些甘薯的重要特征,为分子标记辅助育种的发展是重要的工具来提高甘薯育种效率。

外源基因的转基因甘薯的开发带来额外的属性,如抗虫性是重要的,以减少经济损失由于害虫侵扰。甘薯育种的进展与象鼻虫阻力缓慢是由于缺乏甘薯品种显示重要的阻力水平(104年在这一领域),阻碍进步。最早期的作品关注的变换降低甘薯甘薯与蛋白质消化率的昆虫。纽厄尔et al。105年与甘露糖转化甘薯绑定雪花莲凝集素和豇豆胰蛋白酶抑制剂。两种转基因甘薯显示,适度增加阻力的红薯象鼻虫。在一个单独的工作,Cipriani et al。106年,107年)改变了大豆胰蛋白酶抑制剂Kunitz类型和水稻半胱氨酸蛋白酶抑制剂为红薯。然而,转换工作,专注于蛋白酶抑制剂,由于担心被抛弃后的蛋白质在人类饮食和营养的影响观察一个小象鼻虫增加抵抗蛋白酶抑制剂(108年]。

一些研究支持高效的使用苏云金杆菌在控制不同的害虫包括甘薯象鼻虫。加西亚et al。109年)改变了甘薯的茎和叶根癌土壤杆菌携带nptII和苏云金杆菌(Bt)内毒素基因。植物被检测抵抗控制条件下甘薯象鼻虫。他们的研究结果表明,转基因甘薯携带Bt基因相比有更高的电阻来控制植物(象鼻虫破坏正常的红薯是转基因相比高出5倍)。作物的变换苏云金杆菌哭蛋白质展示出了有前景的结果在害虫防治杀虫成分的表达。莫兰et al。110年)进行了一项研究,将Cry3A基因转换为甘薯根对甘薯象鼻虫谋生,Cylas formicarius。转换后的红薯能够表达Cry3A蛋白质中断,但这研究的控制Cylas formicarius与Cry3A没有前途。Ekobu et al。111年)做了一个实验来评估哭蛋白质的毒性Cylas puncticollis和Cylas brunneus。他们表明,三哭蛋白质:ET33/34 Cry7Aa1, Cry3Ca1 LC₅₀低于1μ克/克的饮食,从而证明可以使用这些转换红薯象鼻虫侵扰。

其他生物技术方法还展示了有前景的结果在害虫防治,包括引入小RNA病毒干扰象鼻虫生命周期(112年,蜘蛛的毒素113年],rna介导干扰(114年]。干扰rna介导促进转录后的基因沉默和昆虫被用于管理和甘薯病毒病抗性发展。例如,Kreuze et al。115年)做了一个实验与RNA silencing-mediated发展甘薯抗甘薯病毒萎黄病的噱头。他们发现50%的测试转基因事件显示,轻微或没有症状的病毒和感染病毒的积累在转基因甘薯明显减少了。

,甘薯象鼻虫侵扰的生物学的理解是至关重要的,这样可以设计特定的预防方法。许多策略和技巧在不同地区使用;然而,直到最近,他们只会抑制潜在损失的象鼻虫没有解决根本问题。生物技术研究领域的势头给了甘薯产业发展前景。尽管缺乏在市场上转基因甘薯象鼻虫阻力,目前希望不同的研究小组从事这可以发布期待已久的转基因甘薯很快消费者。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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心理:昆虫学杂志》上

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