Ecology basis and control technology system of invasion and outbreak of alien pest Brontispa longissima
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摘要:
椰心叶甲Brontispa longissima (Gestro)是一种重要的寄生在棕榈科植物上的害虫，2002年入侵海南并暴发成灾，导致椰子、槟榔等严重减产，严重威胁我国椰子、槟榔产业的健康持续发展，同时对南方沿海地区的绿色生态安全和热带自然景观构成了巨大威胁。经过10多年的研究，在阐明该虫发生危害规律和入侵成灾机理的基础上，研发和集成创新了应急防控与持续控制关键技术体系，并较为广泛地应用于南方椰心叶甲入侵发生区域，取得了显著的效益。
Abstract:Palm leaf beetle [Brontispa longissima (Gestro)] is an important Palmae plant parasitical pest. It invaded Hainan in 2002, then broke out, resulted in serious reduction of coconut and betel nut production, and seriously threatened the healthy and sustainable development of the industry of coconut and betel nut in China. At the same time, it posed a huge threat to the green ecological security and tropical natural landscape in the southern coastal areas. After researching for more than 10 years, the key technology system of emergency control and sustainable management were developed and integrated based on clarifying the occurrence and damage rule, and the invasion mechanism of the pest. The technology system has been widely used in the invasive area of the pest, and achieved remarkable benefits.
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1. 基础群组建
W52系的基础育种素材包括2001年从法国伊彼得种猪优选公司引进的长白公猪19头、母猪78头，以及2002年从北京养猪育种中心引进的法系长白公猪8头、母猪210头，合并组成基础群并逐步扩大群体。2005年基础群母猪达到302头，在清远原种场进行选育。
2. 育种目标
按照专门化母系来选育，以繁殖性能高、眼肌面积大、生长速度快、体型好、背膘薄为综合选育方向，以产仔数、30~115 kg日增重、达115 kg时背膘厚、达115 kg时眼肌面积为主选性状，注重高长的体型架构选择。具体指标如下：
1) 体型外貌：体型呈流线形，体躯高长，骨架大；头颈清秀，鼻嘴狭长，耳较大向前倾或下垂；背腰平直，后躯发达，腿臀丰满，四肢健壮，肢蹄结实，被毛全白；有效乳头数6对以上，排列均匀。
2) 肥育性状：校正30~115 kg日增重, 公猪达890 g、母猪850 g。
3) 胴体性状：校正115 kg背膘厚, 公猪14.5 mm、母猪15.5 mm；校正115 kg眼肌面积, 公猪32 cm2、母猪30 cm2。
4) 繁殖性状：初配日龄220~245 d，初配体重120 kg以上；母猪平均总产仔数11.2头以上(初胎10.2头以上)，平均产活仔数10.2头以上(初胎9.2头以上)，平均产健仔数9.5头以上(初胎9.0头以上)，平均21日龄窝重53 kg以上(初胎51 kg以上)。
5) 各性状经济加权值：校正背膘0.15、校正日增重0.25、眼肌面积0.10；产总仔数0.15、产健仔数0.20、21日龄窝重0.15。
3. 专门化品系选育
3.1 选育方法
在选育过程中，以数量遗传学和分子遗传学理论为指导，采用开放式核心群群体继代选育方法，即在选育过程中根据实际需要适度引进优秀公猪精液增加血缘以提高群体的变异度和遗传多样性。现场选留分分娩、断奶、入测定站、测定后等几个阶段，在这些阶段选留时主要按照种猪的遗传指数加上体型外貌、后备猪的选留把关，采用宽进严出方式，加大选择压。现场开展规范的性能测定，以BLUP方法估计育种值，再按照选育目标中主选性状的经济加权值计算选择指数，结合现场体型外貌评估及肋骨数等分子标记检测结果来选留后备种猪。按照优配优和优配差的精细化选配，同时采取控制近交、提高基础群的更新率等措施，来加快遗传进展并快速传递到后代中。
3.2 血统和选择性状的演变
2005年，该群体有基础群母猪302头，20个血统。到2010年，该品系引入少量优秀外血精液，在保证生长发育速度情况下，加强体长及繁殖性能选育，淘汰了生长速度慢、背膘厚、繁殖性能差、体型差的血统，还有005260、002873、003194、003183、000012、004040、009709、A00201、001600、005700等10个血统。血统选择演变情况具体见表 1。
表 1 W52系的血统选择演变情况项目 引入时的血统 淘汰血统 目前的血统 编号 005260、002873、003194、003183、000012、
004040、004564、009709、A00201、001600、
005700、418903、111529、007743、002000、
006964、006768、001780、006493、001505004564、418903、111529、
07743、002000、006964、
006768、001780、006493、
001505005260、002873、003194、003183、
000012、004040、009709、A00201、
001600、005700数量 20 10 10 3.3 W52系的近交系数
W52系选留后的各个血统各类种猪的近交系数见表 2。由表 2可以看出，各个血统的各类种猪的近交系数控制比较好。
表 2 W52系中各血统的近交系数% 血统 选留前 后备 生产公猪 生产母猪 合计 005260 2.35 1.43 1.50 2.30 002873 1.28 0.72 1.57 1.25 1.27 003194 2.01 1.82 0.98 1.51 1.90 003183 1.38 2.26 0.97 1.26 1.37 000012 1.61 1.54 3.99 1.95 004040 0.95 0.75 0.73 0.89 009709 1.56 1.48 0.45 1.33 1.55 A00201 1.54 1.02 0.74 1.19 1.49 001600 1.75 2.03 2.77 1.91 1.76 005700 1.62 1.45 1.34 1.59 1.61 该品系作为母系父本使用，主要是对生长速度、背膘厚、总仔数、产活仔数、21日龄窝重、体长、体型进行选育，并逐步加强眼肌面积的选育；总体要求种猪生长速度快、背膘薄、体型高长、肌肉发达，同时繁殖性能较好。从2005年开始，共选育了6.81个世代，平均世代间隔为1.5年。
3.4 W52系的选育进展
W52系从2002年开始的繁殖性能情况见表 3。由表 3可以看出，该品系的总产仔数、活仔数、21日龄窝重的表型值都是逐渐升高，健仔数除2014年有所下降外，其他年份有缓慢上升趋势。2014年总产仔数达到初产12.14头、经产12.79头，产活仔数达到初产10.79头、经产11.02头，产健仔数达到初产10.11头、经产10.35头，21龄窝重达到初产65.95 kg、经产67.44 kg。4个繁殖性状指标的变异系数2005年以后均在20.0%以下，且总体上呈下降趋势，2014年为18.5%以下，说明繁殖性状遗传趋于稳定，群体一致性好。
表 3 专门化品系W52主要繁殖性状表型测定的变化趋势1)年度 胎别 总仔数 活仔数 健仔数 21日龄窝重 样本量 表型值/头 CV/% 样本量 表型值/头 CV/% 样本量 表型值/ CV/% 样本量 表型值/kg CV/% 2002 初 201 11.15±2.47 22.15 187 9.53±1.95 20.46 150 62.58±12.73 20.34 经 405 11.66±2.63 22.56 389 10.11±2.15 21.27 334 65.23±13.13 20.13 2003 初 198 11.01±2.26 20.53 185 9.67±2.11 21.82 159 63.11±12.77 20.23 经 451 11.25±2.37 21.07 428 10.31±2.07 20.08 393 65.56±13.12 20.01 2004 初 211 11.58±2.45 21.16 203 9.83±1.98 20.14 168 63.28±12.51 19.77 经 412 12.06±2.48 20.56 399 10.78±2.08 19.29 368 65.93±12.78 19.38 2005 初 196 11.11±2.26 20.34 182 10.70±2.12 19.81 177 10.15±2.06 20.30 148 63.91±12.57 19.66 经 456 12.16±2.34 19.24 425 11.05±2.17 19.64 414 10.22±2.11 20.65 398 66.36±13.19 19.87 2006 初 303 11.68±2.12 18.15 286 10.53±1.90 18.04 279 10.08±1.84 18.25 252 63.48±12.63 19.90 经 675 12.03±2.23 18.54 637 10.88±1.98 18.20 632 10.25±1.92 18.73 423 65.93±12.13 18.40 2007 初 386 11.67±2.12 18.17 377 10.74±1.70 15.83 366 10.19±1.64 16.09 325 66.08±12.72 19.25 经 900 12.02±2.32 19.30 879 11.09±1.86 16.77 872 10.36±1.80 17.37 687 68.53±13.22 19.29 2008 初 389 11.55±2.20 19.05 380 10.62±1.77 16.67 375 10.27±1.71 16.65 287 63.48±12.36 19.47 经 1 256 11.90±2.26 18.99 846 10.97±1.90 17.32 835 10.44±1.84 17.62 814 65.93±10.86 16.47 2009 初 321 11.47±2.09 18.22 315 10.50±1.84 17.52 308 10.15±1.78 17.54 248 64.87±12.39 19.10 经 716 11.82±2.11 17.85 701 10.85±1.95 17.97 696 10.32±1.89 18.31 689 66.32±11.89 17.93 2010 初 303 11.67±2.13 18.25 284 10.74±1.84 17.13 273 10.29±1.78 17.30 254 64.47±12.27 19.03 经 674 12.15±2.17 17.86 665 11.09±1.84 16.59 658 10.46±1.78 17.02 654 67.12±10.77 16.05 2011 初 252 12.01±2.22 18.48 248 11.00±1.80 16.36 243 10.45±1.74 16.65 231 65.18±10.68 16.39 经 560 12.41±2.33 18.78 557 11.36±1.96 17.25 546 10.53±1.90 18.04 545 67.74±12.18 17.98 2012 初 329 12.03±2.24 18.62 321 11.05±1.89 17.10 314 10.50±1.83 17.43 301 65.65±11.34 17.27 经 731 12.48±2.33 18.67 722 11.51±2.06 17.90 717 10.68±2.00 18.73 698 67.81±12.84 18.94 2013 初 445 12.02±2.24 18.64 435 11.07±1.86 16.80 424 10.62±1.80 16.95 402 65.78±9.34 14.20 经 990 12.67±2.27 17.92 978 11.62±1.89 16.27 971 10.69±1.83 17.12 657 67.07±10.84 16.16 2014 初 411 12.14±2.23 18.37 405 10.79±1.86 17.23 400 10.11±1.80 17.80 354 65.95±9.99 15.15 经 958 12.79±2.20 17.20 949 11.02±1.99 18.05 938 10.35±1.83 17.68 645 67.44±11.49 17.04 1)表型值为平均数±标准差，CV为变异系数 W52系2002—2014年的主要生长发育性状表型值测定情况见表 4。由表 4可以看出，该品系的校正背膘厚的表型值逐渐降低，校正30~115 kg的日增重在2002—2009年期间有所提高，2010年后生长速度有所放缓，这是因为近几年增加了种猪的体型选择，同时也加入了眼肌面积的选择；眼肌面积从2012年开始测定，眼肌面积也逐年有所提高。2014年校正30~115 kg日增重, 公猪943.71 g、母猪893.65 g; 校正115 kg背膘厚, 公猪13.39 mm、母猪14.22 mm; 校正115 kg眼肌面积, 公猪35.79 cm2、母猪37.32 cm2。校正30~115 kg日增重和校正115 kg背膘厚的变异系数呈下降趋势，2007年为10.0%以下，2014年为8.6%以下；校正115 kg眼肌面积也呈下降趋势，2014年为9.3%以下。从生长发育性状的表型值的变异系数变化情况来看，W52系在遗传上趋于稳定，群体一致性逐步提高。
表 4 专门化品系W52主要生长性状表型测定的变化趋势1)年份 性别 校正30~115 kg日增重 校正115 kg背膘厚 校正115 kg眼肌面积 样本量 表型值/g CV/% 样本量 表型值/mm CV/% 样本量 表型值/cm2 CV/% 2002 母 448 873.84±96.69 11.06 451 20.17±2.51 12.44 公 217 938.03±110.15 11.74 228 18.34±2.24 12.21 2003 母 611 893.14±95.51 10.69 625 19.37±2.21 11.41 公 295 932.13±102.11 10.95 309 17.74±2.14 12.06 2004 母 798 903.84±91.51 10.12 810 19.41±2.19 11.28 公 369 978.03±99.15 10.14 381 17.19±2.11 12.27 2005 母 1 327 918.59±88.53 9.64 1 363 18.67±2.07 11.09 公 671 1 037.94±85.14 8.20 685 14.97±1.80 12.02 2006 母 1 448 879.70±81.59 9.27 1 471 17.88±1.84 10.29 公 726 967.39±88.25 9.12 739 14.67±1.43 9.75 2007 母 1 589 954.14±87.44 9.16 1 607 17.39±1.37 7.88 公 798 1 023.45±84.61 8.27 807 14.75±1.31 8.88 2008 母 1 697 954.60±80.21 8.40 1 725 16.97±1.36 8.01 公 837 1 055.37±96.78 9.17 875 14.54±1.29 8.87 2009 母 1 769 945.35±86.17 9.12 1 872 17.40±1.67 9.60 公 919 1 039.60±89.09 8.57 952 15.12±1.16 7.67 2010 母 2 089 914.13±85.17 9.32 2 101 16.50±1.41 8.55 公 991 990.55±88.17 8.90 1 003 15.15±1.46 9.64 2011 母 2 153 850.42±81.66 9.60 2 197 17.58±1.32 7.51 公 1 035 930.26±88.88 9.55 1 095 15.90±1.41 8.87 2012 母 2 472 873.34±75.37 8.63 2 540 17.94±1.71 9.53 1 225 37.11±4.44 11.96 公 1 101 955.40±81.11 8.49 1 142 15.95±1.41 8.84 1 029 34.28±3.62 10.56 2013 母 2 314 881.38±78.15 8.87 2 378 16.58±1.33 8.02 2 278 37.04±3.49 9.42 公 1 204 973.42±76.63 7.87 1 235 15.53±1.36 8.76 1 225 35.37±3.61 10.21 2014 母 2 712 893.65±75.45 8.44 2 739 14.22±1.21 8.51 2 745 37.32±3.47 9.30 公 1 215 943.71±74.98 7.95 1 266 13.39±1.01 7.54 1 274 35.79±3.25 9.08 1)表型值为平均数±标准差，CV为变异系数 W52系从2002年开始的体长、体高测定情况见表 5。由表 5可以看出，该品系体长的表型值呈逐渐升高之势，体高的变化趋势不明显。2014年达115 kg终测体长为公猪125.43 cm、母猪123.16 cm，体高为公猪61.54 cm、母猪60.54 cm。2个性状指标的变异系数也比较低，均在4%以内，各世代变化不大。
表 5 专门化品系W52主要体尺性状表型测定的变化趋势1)年份 性别 样本量 终测体长 终测体高 表型值/cm CV/% 表型值/cm CV/% 2002 母 451 118.17±4.77 4.04 59.11±2.37 4.01 公 228 119.61±4.51 3.77 60.91±2.52 4.14 2003 母 625 117.39±4.58 3.90 59.55±2.15 3.61 公 309 120.69±4.63 3.84 61.31±2.52 4.11 2004 母 810 117.62±4.15 3.53 59.15±2.13 3.60 公 381 119.83±4.37 3.65 60.65±2.47 4.07 2005 母 1 363 118.44±4.09 3.45 58.79±2.03 3.45 公 685 120.54±3.54 2.94 59.19±2.17 3.67 2006 母 1 471 118.83±4.12 3.47 58.84±1.83 3.11 公 739 120.74±4.04 3.35 59.71±2.23 3.73 2007 母 1 607 118.49±4.38 3.70 59.19±2.77 4.68 公 807 120.97±4.03 3.33 59.96±2.84 4.74 2008 母 1 725 119.51±4.10 3.43 59.44±2.09 3.52 公 875 121.18±3.88 3.20 60.41±2.26 3.74 2009 母 1 872 119.39±4.38 3.67 59.79±2.03 3.40 公 952 121.47±4.03 3.32 60.09±2.32 3.86 2010 母 2 101 119.51±4.10 3.43 59.04±2.29 3.88 公 1 003 121.78±3.88 3.19 60.71±2.21 3.64 2011 母 2 197 119.79±3.25 2.71 59.89±2.25 3.76 公 1 095 122.29±3.85 3.15 61.22±2.32 3.79 2012 母 2 540 120.18±3.16 2.63 59.94±2.05 3.42 公 1 142 122.79±3.16 2.57 61.14±2.15 3.52 2013 母 2 378 122.56±3.54 2.89 60.19±2.99 4.97 公 1 235 124.82±4.34 3.48 60.99±2.99 4.90 2014 母 2 739 123.16±4.09 3.32 60.54±2.31 3.82 公 1 266 125.43±4.18 3.33 61.54±2.41 3.92 1)表型值为平均数±标准差，CV为变异系数 W52系主要繁殖性状和生长发育性状的遗传趋势见表 6。由表 6可以看出，W52系总产仔数、产活仔数、产健仔数的遗传趋势2002—2005年逐年上升，2005—2009年下降明显，2010—2013年再逐年上升，2013—2014年却有所下降，这与我们后期加强该品系的产仔性状选育有关；校正21日龄窝重2002—2010年总体有缓慢上升趋势，但2010—2013年有所下降，2014年又略有上升。生长发育性状中，日增重除2002—2004年间有所下降外，其他年度逐年上升明显，背膘厚中间有所波动，但总体呈下降趋势；眼肌面积的遗传趋势变化较小，总体上略有上升。总体来说，该品系的选育效果较为明显。
表 6 专门化品系W52主要性状的遗传趋势1)性状 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 样本量 遗传趋势 总仔数 245 0.35±1.51 660 0.44±1.38 938 0.47±1.37 1124 0.29±1.33 1 227 0.31±1.12 1 568 -0.04±1.21 1 298 0.12±1.32 1 328 0.04±1.23 1 903 0.28±1.31 4 048 0.19±1.14 3 750 0.43±1.13 1 454 0.36±1.13 278 0.31±1.32 活仔数 238 0.07±0.66 615 0.25±0.76 884 0.27±0.77 1 098 0.24±0.71 1 198 0.16±0.63 1 540 -0.02±0.74 1 208 0.08±0.78 1 301 0.07±0.72 1 872 0.17±0.71 3 978 0.13±0.64 3 693 0.25±0.60 1 443 0.29±0.59 272 0.23±0.65 健仔数 44 0.45±1.50 255 0.52±1.26 780 0.54±1.22 1052 0.37±1.17 1 157 0.32±0.99 1 501 0.16±1.06 1 146 0.02±1.07 1 241 0.04±1.06 1 823 0.05±1.18 3 921 0.03±0.95 3 617 0.16±1.06 1 402 0.23±0.98 267 0.01±0.94 21日龄窝重 205 -0.97±1.40 459 -0.71±1.20 528 -0.77±1.14 747 -0.67±0.99 897 -0.66±1.11 1 199 -0.35±1.06 998 -0.54±0.98 1 111 -0.32±1.23 1 162 -0.18±0.98 1 459 -0.39±0.73 1 438 -0.35±0.24 1 415 -0.48±0.58 68 -0.32±0.45 校正日增重 230 -3.57±26.44 957 -6.41±26.84 1 192 -7.67±27.11 1 300 3.42±26.34 506 4.00±24.43 2 069 14.58±28.76 1 904 7.14±24.70 2 188 13.84±27.01 2 234 19.11±26.45 3 459 20.65±23.51 4 084 25.05±27.80 3 995 30.41±28.89 1 462 31.84±32.28 校正背膘厚 315 0.26±1.37 985 0.01±1.12 1 291 -0.15±1.51 1 301 -0.22±1.46 508 -0.57±1.39 2 078 -0.78±1.16 1 906 -0.60±1.13 2 194 -0.63±1.15 2 273 -0.81±1.20 3 516 -0.95±1.39 4 079 -0.99±1.49 4 110 -1.14±1.52 1 463 -1.63±1.53 校正眼肌面积 1 283 -0.28±2.04 4 080 -0.12±2.26 1 374 -0.10±2.30 1)遗传趋势为平均数±标准差 4. 小结
2002—2014年的选育过程中，通过引入外血，加强种猪体型、繁殖性能的选育，优化群体血统，控制群体近交手段，将W52系培育成了一个体型高长、生长速度快、体型结实、繁殖性能较好的母系父本猪。
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