白蜡窄吉丁相关工作开展--王山宁

2021年05月28日 10:32　　浏览次数：860

大家好，我是青年课题组的王山宁，今天和大家分享的内容是我们围绕白蜡窄吉丁开展的相关工作。

近年来，北京市大力推进园林绿化建设，先后启动两轮百万亩造林工程。园林绿化取得的成果对改善人们生活，提升城市生态环境，保障首都生态安全发挥了重大作用。然而，随着首都绿化建设，危险性有害生物的发生随之加剧，特别是白蜡树危险性害虫——白蜡窄吉丁的危害严重，该虫是我国的本土害虫，对国内的原生寄主白蜡、水曲柳、花曲柳等只是零星危害。然而美国白蜡和绒毛白蜡等北美树种作为我市重要的生态造林绿化树种，在平原造林中被大量引进栽种，这些北美树种是白蜡窄吉丁的嗜食树种，即便是健康树也易遭受侵害。大面积的北美白蜡为白蜡窄吉丁提供了很好的适生环境，使其种群数量迅速增加，并暴发成灾。据统计，我市现有白蜡树7.8万亩，白蜡窄吉丁已在朝阳、海淀、丰台等12个区发生危害，受害株数达9.86万余株。

因此我们开展了针对白蜡窄吉丁的一系列研究。成虫期化学喷药防治是其重要的应急防控措施，为了确定其关键施药期，我们对该虫在北京地区的发生规律进行研究，通过田间调查及笼罩实验，确定了成虫羽化期、羽化高峰、产卵高峰3个应急防控关键点。由于该虫潜伏在树干内为害，初期危害症状不明显，给防治工作带来很大困难。我们在林地调查中发现，益鸟啄食树皮下幼虫留下的啄痕，可作为该虫的初期诊断依据。目前，平谷区通过连续多年及时识别受害株、进行关键期防治并移除枯死木，已有效控制了该虫的发生为害。

   利用昆虫信息素对该虫进行早期监测，是有效控制该虫扩散、危害的重要手段。为筛选高效的信息素，我们对该虫的寄主嗅觉识别内在机制进行深入研究。在昆虫参与嗅觉识别的几种蛋白质中，气味结合蛋白（Odorant binding protein, OBPs）是主要的外周嗅觉蛋白，在昆虫嗅觉系统中起着重要作用。通过对白蜡窄吉丁基因组和转录组数据进行分析，鉴定出11个OBPs。聚类分析表明，3个OBPs属于ABPII亚家族成员，半定量PCR分析表明3个ABPII亚家族成员在触角中特异表达，推测其可能参与白蜡窄吉丁的嗅觉识别过程。然后利用原位杂交技术和免疫组织化学方法，分别从mRNA水平和蛋白水平证明这3个ABPII亚家族成员在触角嗅觉感受器——锥形感器中表达，进一步证明了它们可能参与挥发物的转运。接下来利用原核表达系统，对ABPII亚家族成员进行体外重组表达，采用荧光竞争结合实验，分别测定了这3种蛋白与58种挥发性气味物质的结合特征，结果表明15种挥发物能够与OBP蛋白有效结合。最后采用触角电位技术，测定OBP结合的15种配体化合物对白蜡窄吉丁成虫触角活性，结果表明，这些配体化合物均能引起成虫的触角电位（Electroantennography，EAG）反应，其中反-2-己烯醛、反-2-庚烯醛、(+)-柠檬烯和月桂烯4种化合物能够引起较大的EAG反应。室内行为学试验发现反-2-己烯醛能显著吸引白蜡窄吉丁雌成虫，而β-紫罗兰酮则对雌虫具有明显的趋避作用，表明这两种化合物可作为潜在的信息素组分用于白蜡窄吉丁行为调控。以上研究为阐明白蜡窄吉丁的嗅觉识别机制奠定了基础，也为以OBP作为靶标筛选白蜡窄吉丁嗅觉行为调控剂用于该虫防治提供了依据。

总之，对于白蜡窄吉丁的防控，我们认为首先应加强监测，做好分级治理工作。受害较轻区域，加强林地养护，增强树势，提高树体的抗虫性，防治上以物理防治和生物防治为主，保护啄木鸟、寄生蜂等自然天敌。中度发生区，应采取成虫期化学防治为主的综合防治措施，压低种群数量，控制其蔓延。重度受害的白蜡林应采取皆伐措施，彻底清除枯死或濒临枯死木，并及时销毁，减少虫源扩散。易感树种的种植是白蜡窄吉丁大暴发的主要因素。因此，应杜绝美国白蜡、绒毛白蜡、洋白蜡等北美树种作为北京平原造林绿化树种，可适当选种国内的乡土白蜡树种，如白蜡、水曲柳和花曲柳等。对已有的白蜡树纯林应逐步进行结构调整，进行多树种合理搭配，科学营建混交林，制造害虫的天然隔离屏障，提升林地生态系统的多样性与稳定性。

今天和大家分享的内容到此结束，感谢大家的收听。

撰稿人:王山宁

审核人:秦文韬

部门:王山宁青年课题组