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二化螟Cry1Ac敏感和耐受品系的适合度差异及中肠蛋白酶活性比较

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环境昆虫学报 2015年第5期37卷 996-1002页

作者：周艳聪徐杨洋陈秀萍韩兰芝贾变桃彭于发山西农业大学农学院山西太谷030801 中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193

抗性/耐受种群的适合度代价和中肠蛋白酶活性研究是了解昆虫抗性进化、抗性产生的生理生化基础及抗性治理的重要内容。本研究以室内继代汰选的具有相同遗传背景的Cry1Ac耐受和敏感品系为研究对象,系统研究了两品系的适合度和中肠蛋白酶... 详细信息

抗性/耐受种群的适合度代价和中肠蛋白酶活性研究是了解昆虫抗性进化、抗性产生的生理生化基础及抗性治理的重要内容。本研究以室内继代汰选的具有相同遗传背景的Cry1Ac耐受和敏感品系为研究对象,系统研究了两品系的适合度和中肠蛋白酶活性差异。研究结果表明,与敏感品系相比,耐受品系幼虫的存活率显著下降,且耐受种群不同日龄幼虫体重均低于敏感种群,20日龄时达显著差异;但两品系不同虫态的发育速度、蛹重、化蛹率、羽化率和成虫繁殖力均没有显著差异。中肠蛋白酶活性研究表明,耐受种群的类胰蛋白酶活性显著低于敏感种群,但两种群的总蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性没有显著差异。该研究对于识别蛋白酶介导的Bt抗性机制和昆虫Bt抗性治理均具有重要意义。

关键词：二化螟 Cry1Ac耐受品系敏感品系适合度代价中肠蛋白酶活性

氯虫苯甲酰胺胁迫下二化螟中肠细菌类微生物的多样性

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中国水稻科学 2020年第6期34卷 586-594页

作者：张珏锋张琴李芳钟海英陈建明浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所杭州310021 杭州市林业科学研究院杭州310021

【目的】明确氯虫苯甲酰胺处理下二化螟中肠细菌类微生物多样性的变化。【方法】综合运用宏基因组测序以及传统微生物分离纯化的方法分析不同浓度氯虫苯甲酰胺处理的二化螟种群中肠微生物的多样性。【结果】不同浓度(100、200、400μg/m... 详细信息

【目的】明确氯虫苯甲酰胺处理下二化螟中肠细菌类微生物多样性的变化。【方法】综合运用宏基因组测序以及传统微生物分离纯化的方法分析不同浓度氯虫苯甲酰胺处理的二化螟种群中肠微生物的多样性。【结果】不同浓度(100、200、400μg/m L)氯虫苯甲酰胺处理后二化螟中肠细菌类微生物丰度及多样性降低,处理种群中肠细菌类微生物的OTU数值、特有的OTU数值均低于对照;摩根氏菌属(Morganella)、普罗威登斯菌属(Providencia)以及变形菌属(Proteus)在处理种群中的比例明显升高;同时培养结果显示氯虫苯甲酰胺处理种群获得的菌株除肠杆菌属(Enterobacter)外,还存在超压莱略特氏菌(Lelliottia nimipressuralis)、非脱羧勒菌(Leclercia adecarboxylata)、成团泛菌(Pantoea agglomerans)等其他菌属。COG数据库对比与KEGG分析显示,对照与处理二化螟种群的各功能分类基因数量及相对丰度无明显差异。【结论】解析了氯虫苯甲酰胺胁迫下二化螟中肠细菌类微生物的多样性。这些结果为进一步研究中肠细菌在二化螟对氯虫苯甲酰胺的抗药性奠定基础。

关键词：二化螟氯虫苯甲酰胺宏基因组中肠细菌微生物多样性

二化螟Cry1Ab耐受品系及田间种群对Bt蛋白的敏感性研究

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二化螟Cry1Ab耐受品系及田间种群对Bt蛋白的敏感性研究

作者：张洪涛中国农业科学院

学位级别：硕士

二化螟Chilo suppressalis(Walker)是水稻上重要的蛀茎害虫之一,每年给我国水稻生产造成严重损失。随着生物技术的发展,转Bt抗虫水稻的研发为水稻害虫防治提供了有效途径,但同时也存在一些问题,其中靶标害虫对Bt作物的抗性演化是制约其... 详细信息

二化螟Chilo suppressalis(Walker)是水稻上重要的蛀茎害虫之一,每年给我国水稻生产造成严重损失。随着生物技术的发展,转Bt抗虫水稻的研发为水稻害虫防治提供了有效途径,但同时也存在一些问题,其中靶标害虫对Bt作物的抗性演化是制约其可持续应用的重要因素之一,也是转基因抗虫作物商业化应用之前生态安全评价重点关注的内容之一。目前,靶标害虫二化螟对Bt水稻的抗虫风险还尚未明确,而抗性风险的明确是建立在靶标害虫对Bt作物/Bt蛋白敏感性明确的基础上。基于此,本研究系统开展了Cry1Ab敏感和耐受品系在Bt水稻上的存活及二化螟田间种群对Cry1Ab蛋白的敏感性监测,明确了二化螟田间种群对Cry1Ab蛋白的初始抗性基因频率,为Bt水稻的生态安全性评价和制定预防性的抗性治理策略提供重要科学数据和理论依据。具体结果如下:采用离体生测法,系统评价了二化螟Cry1Ab耐受及敏感品系初孵幼虫在不同生育期的Bt水稻(cry1Ab品系、cry1C品系、cry1Ab+cry1C品系)上取食7 d的存活情况。结果表明:(1)通过ELISA,分别测定了三种Bt水稻中Bt杀虫蛋白的表达量,发现Cry1Ab蛋白在cry1Ab和cry1Ab+cry1C抗虫水稻中的表达量随生育期的变化而显著下降,而Cry1C蛋白在cry1C和cry1Ab+cry1C水稻中的表达量呈现先降低后升高的趋势;(2)二化螟Cry1Ab敏感品系在不同生育期的cry1Ab、cry1Ab+cry1C和cry1C抗虫水稻上取食7 d的死亡率均为100%,且在分蘖期的三种Bt水稻上的完全致死时间分别为2 d、3 d和4 d;拔节期为2d、3d、和5d;孕穗期分别为2d、2d、4d;(3)二化螟Cry1Ab耐受品系在不同生育期的cry1C和cry1Ab+cry1C水稻上取食7 d,存活率均降为0,但在cry1Ab水稻上,其存活率显著增高,且在孕穗期cry1Ab水稻上的存活率为23.61%,显著高于分蘖和拔节期。由此说明,二化螟Cry1Ab耐受品系对cry1Ab水稻产生了一定的适应性,而对转cry1C、cry1Ab+cry1C水稻仍保持高度敏感,且二化螟Cry1Ab耐受品系与Cry1C蛋白可能不存在交互抗性;(4)蛋白表达量和幼虫死亡率的相关分析结果表明,Cry1Ab蛋白的表达量与二化螟幼虫的死亡率呈正相关关系,说明转cry1Ab水稻中Cry1Ab杀虫蛋白的表达量决定了其杀虫效果。采用F2代检测法,对广西兴安和福建福州的二化螟田间种群分别进行Cry1Ab杀虫蛋白的初始抗性基因频率监测。结果表明,对广西兴安的172个二化螟单雌家系进行了检测,发现该地区有3个单雌家系可能为耐受品系(#108,#127,#144),估测该地区初始抗性等位基因频率约为0.0057;对福建福州185个单雌家系进行了检测,发现3个单雌家系可能为耐受家系(#4,#161,#179),估测该地区初始抗性等位基因频率约为0.0053。与之前已报道的其他地区的二化螟初始抗性基因频率相比,没有显著升高,说明广西兴安、福建福州地区的二化螟田间种群的抗性初始基因频率仍保持在较低水平,对Cry1Ab蛋白仍保持高度敏感状态。

关键词：二化螟 Bt水稻 Bt杀虫蛋白 F2代检测初始抗性等位基因频率

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二化螟抗药性检测方法比较和抗药性监测

南京农业大学学报 2014年第6期37卷 37-43页

作者：张扬王保菊韩平韩召军南京农业大学植物保护学院/农作物生物灾害综合治理教育部重点实验室江苏南京210095

通过比较分析,筛选出较好的初孵幼虫人工饲料药膜法,并用该法对7个地区的二化螟进行了抗药性监测,研究结果在验证初孵幼虫人工饲料药膜法的同时,为田间用药提供了科学依据。采用4龄幼虫点滴法和初孵幼虫人工饲料药膜法进行测定。结果表... 详细信息

通过比较分析,筛选出较好的初孵幼虫人工饲料药膜法,并用该法对7个地区的二化螟进行了抗药性监测,研究结果在验证初孵幼虫人工饲料药膜法的同时,为田间用药提供了科学依据。采用4龄幼虫点滴法和初孵幼虫人工饲料药膜法进行测定。结果表明：4龄幼虫点滴法测定仅发现不同药剂对南昌种群的毒力略低于敏感品系（RR 1.3~2.1倍）;但用人工饲料药膜法检测发现,南昌种群对三唑磷（54.2倍）和丙溴磷（63.9倍）已经产生了高水平抗性,对杀虫单（13.4倍）表现为中等抗性,对氯虫苯甲酰胺（5.3倍）和毒死蜱（3.6倍）仅为敏感性下降。抗药性监测结果表明,二化螟对杀虫单、丙溴磷和三唑磷的抗性较为普遍。对于杀虫单的抗性,除重庆万州和江苏扬州种群为低水平抗性（9.0、7.7倍）外,其他地区仍维持在中等抗性水平（13.5~21.7倍）。对于丙溴磷的抗性,除万州种群敏感外,其余6个地区均为中高水平抗性（33.3~86.5倍）。对于三唑磷的抗性,不同地区差异较大,武汉、扬州和万州种群较敏感（1.0~4.0倍）,而湘潭、南昌、桂林和金华种群均达到了高等抗性水平（48.0~128.8倍）。不同地区二化螟对毒死蜱（0.9~8.8倍）、氯虫苯甲酰胺（1.0~9.4倍）、丁烯氟虫腈（0.1~5.3倍）、醚菊酯（0.6~8.8倍）和阿维菌素（0.9~4.5倍）均处于敏感至低抗水平之间。其中,氯虫苯甲酰胺、丁烯氟虫腈和阿维菌素不仅抗性水平低,且毒力水平较高（LC50分别为0.11、0.61和0.04 mg·L-1）,毒死蜱和醚菊酯虽然抗性不明显,但毒力较差（LC50分别为1.93和4.99 mg·L-1）,故推荐防治用药,仍需进一步验证田间防效。结论：人工饲料药膜法和点滴法测得的抗药性趋势一致,但药膜法更加灵敏,测得的抗性更加明显;二化螟对常用杀虫剂的抗性普遍较高,对新型杀虫剂较为敏感,但不同地区有明显差异,这与各地的用药历史有关;不同地区的用药应依据药剂的毒力、当地的抗药性状况,以及田间药效来选择。

关键词：二化螟地理种群抗药性毒力测定人工饲料药膜法

杀虫剂对转Bt水稻靶标害虫二化螟和非靶标害虫稻飞虱种群数量的影响

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植物保护学报 2019年第5期46卷 1036-1044页

作者：刘艳敏王晓辉邹言李立坤陈法军南京农业大学植物保护学院昆虫学系

为明确杀虫剂对转Bt水稻品种华恢1号(Huahui 1,HH1)靶标害虫二化螟Chilo suppressalis及其非靶标害虫白背飞虱Sogatella furcifera和褐飞虱Nilaparvata lugens种群数量的影响,于2014-2015年在江西省南昌市南昌县莲塘镇的广福试验基地进... 详细信息

为明确杀虫剂对转Bt水稻品种华恢1号(Huahui 1,HH1)靶标害虫二化螟Chilo suppressalis及其非靶标害虫白背飞虱Sogatella furcifera和褐飞虱Nilaparvata lugens种群数量的影响,于2014-2015年在江西省南昌市南昌县莲塘镇的广福试验基地进行田间试验,种植转Bt水稻和对照亲本水稻,分别对其进行施用杀虫剂和未施用杀虫剂处理,然后对经2种处理后转Bt水稻和对照亲本水稻田中靶标害虫二化螟幼虫数量及非靶标害虫白背飞虱、褐飞虱的若虫数量、成虫数量、总虫量(若虫数量和成虫数量之和)进行调查,并对这3种害虫田间种群数量的年份、水稻品种、杀虫剂影响因子进行方差分析。结果显示,转Bt水稻种植对二化螟幼虫数量影响显著,而施用杀虫剂处理未显著影响二化螟幼虫数量。转Bt水稻种植对白背飞虱和褐飞虱的若虫数量、成虫数量和总虫量无显著影响;而施用杀虫剂处理显著降低转Bt水稻及其对照亲本水稻稻田内白背飞虱和褐飞虱的若虫数量及总虫量,并显著降低白背飞虱成虫数量。2014年和2015年,施用杀虫剂和未施用杀虫剂转Bt水稻田内二化螟幼虫数量极低或未调查到;未施用杀虫剂转Bt水稻上二化螟幼虫数量仅在2014年显著低于未施用杀虫剂对照亲本水稻。2014年,未施用杀虫剂转Bt水稻和对照亲本水稻上白背飞虱总虫量最大值分别为1 037、1 376头/百丛,施用杀虫剂后分别降低至233、253头/百丛;未施用杀虫剂转Bt水稻上和对照亲本水稻上褐飞虱总虫量最大值分别为4 120、2 413头/百丛,施用杀虫剂后降低至367、410头/百丛;2015年白背飞虱和褐飞虱的发生规律与2014年相同。表明转Bt水稻可显著降低二化螟幼虫数量,但褐飞虱及白背飞虱数量没有降低,而施用杀虫剂可有效降低褐飞虱及白背飞虱数量。

关键词：转Bt水稻杀虫剂二化螟稻飞虱种群数量

二化螟寄主种群间越冬代发生、产卵量—体型相关性比较

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二化螟寄主种群间越冬代发生、产卵量—体型相关性比较

作者：陈荣华中农业大学

学位级别：硕士

同域物种形成是物种形成的方式之一,探究同域种下分化对认识和理解物种进化有重大意义。二化螟Chilo suppressalis是一种重要农业害虫,主要取食水稻和茭白,存在种下分化的现象,即分化为水稻种群和茭白种群。成虫季节性发生时间的差异被... 详细信息

同域物种形成是物种形成的方式之一,探究同域种下分化对认识和理解物种进化有重大意义。二化螟Chilo suppressalis是一种重要农业害虫,主要取食水稻和茭白,存在种下分化的现象,即分化为水稻种群和茭白种群。成虫季节性发生时间的差异被认为是二化螟寄主种群间生殖隔离产生的潜在因素之一,但目前仍然缺乏对两个种群成虫发生时间的精确观测数据。此外,二化螟寄主种群间个体大小、产卵量等生物学指标的差异并不能直接作为寄主种群分化的充分证据。针对上述问题,本研究以二化螟水稻和茭白种群为研究对象,对二化螟寄主种群越冬代发生时间进行了比较,并对二化螟寄主种群雌虫产卵量与个体大小的相关性这一种群特性进行了研究。主要研究结果如下:1.二化螟寄主种群间越冬代发生时间的比较为了明确水稻和茭白种群越冬代发生时间的差异,对二化螟越冬代发生时间进行了观察。结果表明,(1)在室内(28oC,LD 15:9 h,RH 70%),茭白种群50%个体进入化蛹的时间为30 d,而水稻种群为46 d,两者相差16 d;在自然条件下,茭白种群累计化蛹率达到50%时,其化蛹时间比水稻种群早17 d。(2)在自然条件下,茭白种群和水稻种群均存在两个羽化高峰,茭白种群的第二个羽化高峰与水稻种群的第一个羽化高峰重叠,茭白种群累计羽化率达到50%的时间比水稻种群早16 d。以上结果表明,二化螟水稻和茭白种群越冬代化蛹时间及成虫羽化时间均存在明显差异。2.二化螟寄主种群间成虫产卵量与个体大小相关性的比较为了明确二化螟寄主种群产卵量与个体大小的相关性,测定了野外种群及室内人工饲养种群的成虫产卵量、个体大小及寿命。结果表明,对于野外二化螟种群,水稻种群的成虫个体大小(前翅长,头宽,体长)和产卵量均显著小于茭白种群(P二化螟种群,水稻种群的个体大小(前翅长,头宽,体长)和产卵量均显著小于茭白种群(P二者寿命无显著差异(t=-0.222,P=0.825)。将二化螟成虫产卵量分别与三类个体大小指标进行相关性分析,结果显示,野外水稻种群和茭白种群的成虫产卵量与各种群的个体大小均存在显著相关性;室内人工饲养的二化螟成虫产卵量与个体大小间均无显著相关性。将二化螟成虫产卵量与个体大小间相关性作为一种种群特性进行种群间比较,结果显示,野外水稻种群和茭白种群间的该种群特性存在显著差异,而室内人工饲养种群间无显著差异。本研究明确了二化螟寄主种群越冬代发生时间的差异可能是种群间配前生殖隔离的机制之一,发现二化螟水稻和茭白种群间以成虫个体大小与产卵量相关性表示的群特性存在差异,为同域物种形成研究提供了新思路。

关键词：二化螟寄主种群个体大小产卵量越冬代化蛹

二化螟和斜纹夜蛾雄蛾对性信息素嗅觉反应的个体差异

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二化螟和斜纹夜蛾雄蛾对性信息素嗅觉反应的个体差异

作者：刘天伟浙江大学

学位级别：硕士

二化螟和斜纹夜蛾嗅觉适应性影响田间性信息素的应用技术效果和策略。然而,国内外对二化螟和斜纹夜蛾个体差异的研究较少,本研究分别比较二化螟和斜纹夜蛾雄蛾在不同配比诱芯上诱虫量的差异,在不同寄主上诱虫量的差异;利用风洞测定比较... 详细信息

二化螟和斜纹夜蛾嗅觉适应性影响田间性信息素的应用技术效果和策略。然而,国内外对二化螟和斜纹夜蛾个体差异的研究较少,本研究分别比较二化螟和斜纹夜蛾雄蛾在不同配比诱芯上诱虫量的差异,在不同寄主上诱虫量的差异;利用风洞测定比较二化螟和斜纹夜蛾对不同配比诱芯的行为反应的差异;利用RT-qPCR测定二化螟和斜纹夜蛾嗅觉相关基因,比较二化螟和斜纹夜蛾不同嗅觉个体嗅觉基因表达的差异及不同寄主的差异。主要研究结果如下:1.二化螟雄蛾对性信息素嗅觉反应个体差异的研究在田间实验中,7种配比性诱剂的诱蛾量随Z11-16:Ald配比增加而增加,Z11-16:Ald和Z9-16:Ald配比为1045:35μg时诱虫量最大（26.13%）,为540:540μg时最低（0.60%）。风洞试验中,诱芯864:216μg诱捕雄蛾对诱芯864:216μg的反应显著高于诱芯980:98μg和1016:64μg,诱芯1016:64μg诱捕雄蛾对诱芯1016:64μg的反应显著高于诱芯980:98μg和864:216μg,诱芯980:98μg诱捕雄蛾对诱芯1016:64μg、980:98μg和864:216μg的反应无显著差异。在RT-qPCR测定中,除GOBP1外,其余11个性信息素识别基因在不同配比性诱剂诱捕雄蛾触角中的表达水平均存在显著差异,其中PBP3、PBP4、PR1、PR2和PR4、PR5、PR6这7个基因的表达水平与性信息素配比之间存在显著的线性相关。2.斜纹夜蛾雄蛾对性信息素嗅觉反应个体差异的研究7种配比性诱剂的平均诱虫量随Z9,E12-14:Ac配比增加而减少,在Z9,E11-14:Ac和Z9,E12-14:Ac配比为1800:450μg时平均诱虫量最高（20.47头）,为2077:173μg时最低（13.55头）,而后随Z9,E12-14:Ac配比增加而增加。风洞实验中,诱芯1928:322μg诱捕雄蛾对诱芯1928:322μg的反应显著高于诱芯1800:450μg和2000:250μg,诱芯2000:250μg诱捕雄蛾对诱芯2000:250μg的反应显著高于诱芯1800:450μg和1928:322μg,诱芯1800:450μg诱捕雄蛾对诱芯1800:450μg、1928:322μg和2000:250μg的反应无显著差异。在RT-qPCR测定试验中,除PR4、PR6外,不同配比诱捕的雄蛾触角在性信息素基因PR2、OR3、OR6、OR11、OR14、OR22上的表达量均有显著性差异。综上所述,二化螟和斜纹夜蛾田间种群对性信息素的嗅觉反应在田间诱捕、风洞行为试验、相关基因表达的定量测定中均显示统计显著差异,本文从田间诱捕、风洞行为试验、基因表达的定量测定三方面入手,将行为实验和分子实验相结合,从行为、分子角度证明了二化螟和斜纹夜蛾雄蛾对性信息素反应存在个体差异。

关键词：二化螟斜纹夜蛾嗅觉个体差异诱捕风洞

植保无人机飞防助剂与杀虫剂的混配方式对二化螟防治效果影响研究

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智慧农业（中英文） 2021年第3期3卷 52-59页

作者：资乐臧禹黄俊浩包瑞峰周志艳肖汉祥华南农业大学工程学院/广东省农业航空应用工程技术研究中心广东广州510642 广东省农业人工智能重点实验室广东广州510642 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心广东广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广东广州510642 广东省农业科学院植物保护研究所/广东省植保新技术重点实验室广东广州510640

为探究飞防助剂类型与杀虫剂的混配方式对水稻二化螟防治效果的影响,本研究以杀虫剂(10%甲维∙茚虫威SC、5%氯虫苯甲酰胺SC和0.8%鱼藤酮SC)、飞防助剂(有机硅助剂、矿物油助剂和卵磷脂助剂)、施药液量(21、24和27 L/hm^(2))为因素设计了... 详细信息

为探究飞防助剂类型与杀虫剂的混配方式对水稻二化螟防治效果的影响,本研究以杀虫剂(10%甲维∙茚虫威SC、5%氯虫苯甲酰胺SC和0.8%鱼藤酮SC)、飞防助剂(有机硅助剂、矿物油助剂和卵磷脂助剂)、施药液量(21、24和27 L/hm^(2))为因素设计了3因素3水平的L9(34)正交试验,通过方差分析(ANO⁃VA)方法对各因素的显著性水平进行了分析。结果表明,在本研究的试验条件下,施药后第14天,杀虫剂对水稻二化螟防治效果有显著性影响(P二化螟防效有极显著影响(P二化螟防效无显著性影响。混配方式7(0.8%鱼藤酮SC、有机硅助剂和27 L/hm^(2)施药液量)具有较好的速效性与持效性,施药后第14天的防效达81.45%;混配方式4(5%氯虫苯甲酰胺SC、有机硅助剂和24 L/hm^(2)施药液量)持效性显著,施药后第14天的防效为79.30%。本研究成果可为防治水稻二化螟的药液混配方式提供参考。

关键词：植保无人机二化螟飞防助剂杀虫剂防治效果

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二化螟人工饲养技术

应用昆虫学报 2015年第2期52卷 498-503页

作者：李波韩兰芝彭于发中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193

二化螟Chilo suppressalis(Walker)是我国水稻上的重要害虫,为促进其防控技术研究,迫切需要建立二化螟标准化饲养技术。根据二化螟对关键营养成分的需求,研制了一种适合其生长发育、存活和繁殖的人工饲料配方,并发展了其长期、继代、规... 详细信息

二化螟Chilo suppressalis(Walker)是我国水稻上的重要害虫,为促进其防控技术研究,迫切需要建立二化螟标准化饲养技术。根据二化螟对关键营养成分的需求,研制了一种适合其生长发育、存活和繁殖的人工饲料配方,并发展了其长期、继代、规模化饲养的标准饲养技术。已用该饲料配方和饲养技术连续饲养二化螟69代,其适合度指标仍保持较高水平。该饲料配方和饲养技术适合二化螟的周年继代和规模化饲养,同时也为其它寡食性昆虫人工饲料的研制与开发提供借鉴和参考。

关键词：二化螟人工饲料标准化饲养技术