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Abstract1

第1章 马铃薯甲虫研究概论20

1.1马铃薯的甲虫起源、传播和分布20

1.2国外马铃薯甲虫的生物学与生态学20

1.2.1生活史和主要生活习性20

1.2.2生物学与生态学特征21

1.3国外马铃薯甲虫的监测预警25

1.4国外马铃薯甲虫防治技术的研究与应用25

1.4.1防治技术的发展历史和存在的问题25

1.4.2防治技术的研究26

1.5我国马铃薯甲虫的研究31

1.5.1我国马铃薯甲虫的研究背景31

1.5.2主要生物学和生态学31

1.5.3传播及危害损失32

1.5.4适生性、风险评估与监测技术32

1.5.5马铃薯甲虫的防治技术33

1.5.6展望37

参考文献38

第2章 马铃薯甲虫的起源分布与传播扩散及危害损失47

2.1马铃薯甲虫起源和分布47

2.1.1起源和分布47

2.1.2传播和扩散53

2.2马铃薯甲虫危害及造成的损失65

2.2.1危害症状65

2.2.2危害规律66

2.2.3危害及经济损失68

2.2.4危害与马铃薯产量损失的关系68

参考文献69

第3章 马铃薯甲虫的生物学和生态学73

3.1马铃薯甲虫的形态特征73

3.1.1成虫73

3.1.2卵74

3.1.3幼虫75

3.1.4蛹76

3.1.5与近缘种伪马铃薯甲虫的区别76

3.1.6与马铃薯瓢虫的区别77

3.2马铃薯甲虫的主要生物学特性78

3.2.1生活史78

3.2.2生活习性79

3.2.3寄主范围79

3.2.4传播扩散方式81

3.2.5迁飞习性81

3.2.6化蛹习性及蛹在不同类型土壤中的垂直分布83

3.2.7越冬习性及春季出土规律83

3.2.8繁殖及其他生物学特性84

3.3马铃薯甲虫的主要生物学与生态学85

3.3.1田间种群消长规律85

3.3.2发育与温度的关系86

3.3.3种群生命表96

3.3.4不同寄主作物对马铃薯甲虫生长发育的影响100

3.3.5迁飞机制及迁飞与环境的关系103

3.3.6光照、温度、食物对马铃薯甲虫滞育的影响研究108

3.3.7田间空间分布型及田间抽样技术研究110

3.3.8生态适应性及暴发机制111

参考文献113

第4章 分子标记技术在马铃薯甲虫遗传多样性与天敌识别中的应用116

4.1马铃薯甲虫在北美与欧洲的遗传多样性及入侵扩散的历史116

4.2中国马铃薯甲虫的种群遗传分析118

4.3中国马铃薯甲虫的种群微卫星DNA标记分析119

4.4 DNA分子标记技术在马铃薯甲虫天敌检测中的应用120

4.4.1 DNA分子标记检测技术体系优化121

4.4.2马铃薯甲虫DNA分子标记检测的研究现状及前景展望123

4.4.3应用领域和新技术的展望126

参考文献126

第5章 马铃薯甲虫生活史的激素调控130

5.1保幼激素与蜕皮激素的合成及其分解130

5.1.1保幼激素的合成130

5.1.2保幼激素合成的调控146

5.1.3保幼激素的降解148

5.1.4蜕皮激素的合成152

5.1.5蜕皮激素合成的调控154

5.1.6蜕皮激素的降解156

5.2保幼激素和蜕皮激素协同调控马铃薯甲虫的发育156

5.2.1保幼激素信号转导途径156

5.2.2蜕皮激素信号转导途径157

5.2.3保幼激素和蜕皮激素协同调控昆虫的发育159

5.2.4蜕皮激素调控组织重建与皮层溶离160

5.2.5蜕皮激素调控昆虫的蜕皮行为161

5.3保幼激素和蜕皮激素协同调控马铃薯甲虫的生殖162

5.3.1对雌性生殖的影响162

5.3.2对雄性生殖的影响168

5.4保幼激素、蜕皮激素协同调控马铃薯甲虫的滞育和飞行169

5.4.1马铃薯甲虫的滞育169

5.4.2保幼激素调控马铃薯甲虫的飞行175

5.4.3脯氨酸代谢关键酶基因的分子克隆176

5.4.4脯氨酸代谢相关酶基因在不同发育阶段的表达182

5.4.5 Ld ProDH基因3’UTR区的分析182

5.5基于保幼激素和蜕皮激素途径的RNAi干扰技术185

5.5.1 RNA干扰基本概念186

5.5.2 dsRNA摄取机制186

5.5.3 RNAi潜在应用前景189

5.5.4利用大肠杆菌表达dsRNA189

5.5.5 dsRNA的胃毒作用192

参考文献193

第6章 基因重组与转基因抗甲虫马铃薯选育201

6.1马铃薯抗虫转基因研究概况201

6.1.1 Bt基因及应用202

6.1.2植物凝集素基因及应用204

6.1.3蛋白酶抑制剂基因及应用205

6.1.4淀粉酶抑制剂基因及应用206

6.1.5来源于动物的抗虫基因及应用206

6.2马铃薯转基因方法207

6.2.1 DNA直接转化原生质体法207

6.2.2基因枪法208

6.2.3土壤杆菌介导法208

6.3转基因马铃薯的检测与鉴定212

6.3.1 PCR检测212

6.3.2 Southern杂交鉴定213

6.3.3 Northern杂交鉴定214

6.3.4外源基因表达蛋白质的检测214

6.4转基因植物的安全性评价215

6.4.1转基因植物安全性评价的由来和必要性215

6.4.2转基因植物安全评价原则217

6.4.3转基因植物安全性评价的主要内容218

6.4.4中国转基因植物的安全管理222

6.5抗甲虫转基因马铃薯的培育和环境释放223

6.5.1目的基因合成223

6.5.2载体构建223

6.5.3基因转移224

6.5.4基因及表达检测226

6.5.5抗虫性检测227

6.5.6转基因马铃薯的主要生物学特性分析228

6.5.7转基因马铃薯品系的田间释放试验229

参考文献231

第7章 马铃薯甲虫化学信息生态学的研究与应用239

7.1马铃薯甲虫植物源引诱物质的研究与开发239

7.1.1寄主植物的选择行为239

7.1.2寄主植物挥发性物质鉴定240

7.1.3马铃薯甲虫对寄主植物挥发物的生物活性测定242

7.1.4马铃薯甲虫植物源引诱剂的应用246

7.2马铃薯甲虫聚集信息素的研究与应用247

7.2.1雄性对雌性的定向作用247

7.2.2雄性聚集信息素的鉴定248

7.2.3马铃薯甲虫聚集素的合成250

7.2.4马铃薯甲虫聚集信息素的生物活性测定252

7.2.5马铃薯甲虫聚集信息素的田间应用254

7.3马铃薯甲虫驱避物质的研究与应用254

参考文献255

第8章 马铃薯甲虫的生物防治259

8.1国外马铃薯甲虫天敌资源研究状况259

8.2我国发生区马铃薯甲虫捕食性天敌资源研究260

8.2.1捕食性天敌种类260

8.2.2捕食性天敌的形态特征262

8.2.3主要天敌的捕食习性与效应评价271

8.2.4天敌的引入、人工繁殖和自然天敌的保护利用274

8.3虫生真菌控制马铃薯甲虫的研究与应用275

8.3.1虫生真菌及其在马铃薯甲虫生物防治中的应用275

8.3.2马铃薯甲虫虫生真菌的分离及强致病菌株初步筛选276

8.3.3马铃薯甲虫虫生真菌的室内致病性试验与强致病菌株筛选278

8.4虫生细菌与马铃薯甲虫生物防治281

8.4.1虫生细菌及其在马铃薯甲虫生物防治中的应用281

8.4.2马铃薯甲虫病原细菌分离及生防菌的筛选与鉴定281

8.5马铃薯甲虫的球孢白僵菌致病菌株筛选及杀虫制剂的开发289

8.5.1马铃薯甲虫白僵菌的采集分离和鉴定290

8.5.2马铃薯甲虫白僵菌的主要生物学特征291

8.5.3白僵菌对马铃薯甲虫的室内杀虫效果与毒力分析292

8.5.4白僵菌生产工艺和剂型292

8.5.5马铃薯甲虫田间防治试验与示范295

8.6虫生病原线虫对马铃薯甲虫的致病性和控制作用296

8.6.1虫生病原线虫的生活史297

8.6.2虫生线虫的主要特征297

8.6.3虫生线虫及感病害虫种类298

8.6.4虫生线虫的大量扩繁和储存技术300

8.6.5虫生线虫对马铃薯甲虫的控制作用研究与应用300

参考文献302

第9章 马铃薯甲虫抗药性及其治理310

9.1马铃薯甲虫的抗药性概况310

9.1.1对有机氯类杀虫剂的抗性311

9.1.2马铃薯甲虫对有机磷、氨基甲酸酯及拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性312

9.1.3新烟碱类杀虫剂、多杀菌素及阿维菌素的抗性313

9.1.4对Bt的抗性315

9.1.5对氯虫苯甲酰胺、双苯氟脲的敏感性水平及抗性风险315

9.2马铃薯甲虫的抗性机制316

9.2.1抗性的生化机制316

9.2.2靶标敏感性降低引起的抗性318

9.2.3其他抗性机制322

9.3马铃薯甲虫的抗性遗传322

9.4抗药性的检测技术323

9.4.1生物测定技术323

9.4.2抗性的分子检测324

9.5马铃薯甲虫抗性的治理326

9.5.1农业及物理防治327

9.5.2选用抗虫品种327

9.5.3生物防治328

9.5.4科学、合理选用和轮用杀虫剂328

9.5.5建立敏感种群的庇护所329

9.6马铃薯甲虫抗性研究展望329

9.6.1加强抗性监测及开发快速有效的抗性检测技术330

9.6.2深入研究抗性机制330

9.6.3因地制宜地开展抗性治理330

参考文献330

第10章 马铃薯甲虫的监测预警338

10.1马铃薯甲虫在中国的适生性与风险评估338

10.1.1 DK-GARP、 MaxEnt、 GAM模型预测结果339

10.1.2风险管理与措施346

10.2马铃薯甲虫监测技术研究349

10.2.1高光谱遥感349

10.2.2发生情况监测358

10.3马铃薯甲虫暴发危害的早期预警365

10.3.1监测预警平台365

参考文献376

第11章 马铃薯甲虫综合防治技术研究381

11.1农业措施防治马铃薯甲虫技术381

11.1.1秋耕和轮作对马铃薯甲虫越冬成虫控制作用381

11.1.2不同马铃薯品种自然抗虫性比较382

11.2马铃薯甲虫防虫栽培技术382

11.2.1覆膜防治马铃薯甲虫技术383

11.2.2利用覆膜滴灌栽培防治马铃薯甲虫技术383

11.2.3提高马铃薯耐害性施肥技术384

11.2.4微量元素对马铃薯甲虫发生的影响385

11.3高效化学农药筛选、新型农药研制及田间应用技术386

11.3.1环境友好型化学药剂的筛选及施用技术研究386

11.3.2专用防虫种衣剂的研制与应用386

11.4防治指标387

11.5化学防治替代技术及产品的开发与应用388

11.5.1基于昆虫化学信息生态学引诱剂的研发与应用388

11.5.2基于RNA干扰防治马铃薯甲虫技术的研究与开发389

11.5.3抗马铃薯甲虫基因克隆及其转基因马铃薯品系的选育389

11.6马铃薯甲虫综合防控技术的集成391

11.6.1生态调控技术391

11.6.2生物防治技术391

11.6.3与环境相容的化学防治技术392

11.6.4防虫栽培技术392

11.6.5种植寄主作物“诱集带”393

11.6.6人工捕捉（捕杀越冬马铃薯甲虫成虫和摘除卵块）393

11.7马铃薯甲虫检疫措施393

11.7.1检疫措施394

11.7.2马铃薯甲虫保护区应采取的措施394

11.7.3解除封锁和撤销马铃薯甲虫疫区395

11.8马铃薯甲虫疫情的封锁与控制技术395

11.8.1疫情封锁与控制的原则和措施395

11.8.2应急、扑灭和封锁技术395

参考文献397

第12章 马铃薯甲虫的监测与综合防治技术应用400

12.1马铃薯甲虫监测和防控策略401

12.1.1风险区马铃薯甲虫监测与应急封锁防控对策401

12.1.2发生区马铃薯甲虫的防控策略401

12.2我国马铃薯甲虫监测与综合防控技术的推广应用401

12.2.1监测、应急和综合防控技术标准与规范的制定402

12.2.2监测、综合防控技术的宣传402

12.2.3监测技术的推广应用404

12.2.4综合防控技术应用405

12.2.5马铃薯主要种植区的货物检疫检验406

12.3监测、综合防治技术的应用前景408

参考文献409

致谢412