草地貪夜蛾

草地貪夜蛾(學名:Spodoptera frugiperda),又稱秋行軍蟲秋粘虫草地夜蛾,是夜蛾科夜盜蛾屬的一種蛾。本種可能正發生,漸分化為分布地區與外形沒有明顯差異的兩個亞型,其幼蟲分別以玉米和水稻為主要食草。生物研究中常用於表達真核蛋白質的Sf9細胞與Sf21細胞即是來自草地貪夜蛾。

草地貪夜蛾在農業上屬於害蟲,其幼蟲可大量啃食禾本科如水稻、甘蔗和玉米之類細粒禾榖及菊科、十字花科等多種農作物,並散播至臺灣、韓國與日本等國家或地區,對多國或地區造成巨大的農業損失。

名稱
本種學名的種小名“frugiperda”中的“frugi”來自拉丁文的「果實」(),“perda”則來自拉丁文的「破壞」(),意指本種可對農作物造成損害。本種的俗名「秋行軍蟲」()則是因其在美洲常於夏末、秋季時成大群出現在農田中而得名。

分佈
草地貪夜蛾原產於南美洲與北美洲的南部與中部,分布於美國東部各地,最北可達加拿大南部,但本種不能滯育。

草地貪夜蛾於2016年首度在非洲出現,並散播至漠南非洲的多數國家或地區。2018年12月,自緬甸傳入中國雲南省,並漸散播至南方各省市。2019年6月,散播至臺灣。10月擴散至菲律賓呂宋島北部。

生活史
草地貪夜蛾的生活史在夏季可在30天內完成,春季與秋季需60天,冬季則需80-90天。一年中本種可繁衍的世代數受氣候影響,雌蟲一生中可產下約1500顆卵。雌蟲通常在葉片的下表面產卵,族群稠密時則會產卵於植物的任何部位。

幼蟲
草地貪夜蛾的幼蟲有6個,形態皆略有差異,一齡幼蟲長約1.7毫米,六齡幼蟲長約3.4公分。某些玉米品系在葉片受損時,可合成一種能抑制草地貪夜蛾幼蟲生長的,而對其具有部分抗性。

天敵
草地貪夜蛾的幼蟲會被多種鳥類、鼠類、臭鼬以及甲蟲和蠷螋等昆蟲捕食,還有數十種原產地寄生蜂與寄生蠅等擬寄生物(主要為**'屬、盘绒茧蜂属與甲腹茧蜂属)也是本種的重要天敵,許多相關研究致力於開發以生物防治控制草地貪夜蛾蟲害的方法。

交配
本種的雌蛾準備交配時,會停棲在植株的上方,並分泌性費洛蒙以吸引數隻雄蛾前來交配,雌蛾一晚只交配一次,數隻成蟲會發生肢體碰撞以爭取交配權。尚未交配過的雌蛾一般是夜晚中最早交配者,交配過一次的雌蛾較晚交配,已交配過數次的雌蛾則最晚交配。

演化
草地貪夜蛾正發生,漸分化為兩個不同的亞型,已有基因序列的分歧產生,這兩種亞型生存的地區與外形均沒有差異,其中一亞型主要以水稻為食,另一亞型則主要以玉米為食,兩亞型除了棲地(偏好的食草)不同外,性費洛蒙與交尾的時間點亦有不同,2011年,他又以的DNA序列進行本屬十種物種與若干外群的分子種系發生學分析。2015年,一篇分子種系發生學研究也以细胞色素c氧化酶亞基1序列分析了夜盜蛾屬27種物種間的親緣關係,結果亦顯示草地貪夜蛾主食玉米與主食水稻的兩亞型各自形成一演化支,其與該屬中其他物種的親緣關係如下圖所示:

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應用
大量表現具有轉譯後修飾的蛋白質]]
生物學研究中常用的Sf9細胞與Sf21細胞的來源即是草地貪夜蛾蛹中未成熟的卵巢,其中Sf9細胞是由Sf21細胞進一步選殖產生。研究人員以棒狀病毒為載體,可在此二細胞株中大量表達目標蛋白質,與傳統的大腸桿菌表達系統相比,此系統可合成具有後轉譯修飾的真核蛋白質;與哺乳動物的細胞株相比,昆蟲的細胞株較容易操作與培養。相較於等其他昆蟲細胞株,Sf9與Sf21細胞除了生長在培養基上外,還可懸浮生長於培養液中

,較易於控制細胞生長與病毒轉殖的情況,且便於擴增細胞的培養量,因此更適於大量表現蛋白

,是現今生物學研究中大量表現真核生物蛋白的重要技術。

蟲害
草地貪夜蛾的幼蟲可食用多種農作物,包括玉米、水稻、棉花、小米、菸草、花生與多種蔬菜水果,造成嚴重的經濟損失。隨著草地貪夜蛾幼蟲的上升,其取食的植物量亦大量上升,有研究顯示六齡幼蟲(化蛹前的最後一個幼蟲期)食用的植物量高達幼蟲期食用總量的近八成,而一齡、二齡與三齡幼蟲食用的總和僅佔2%,因此龐大的農損常在一夜之間發生,並迅速散播至幾乎整個漠南非洲,包括馬達加斯加等印度洋的島嶼,已散播至超過44個國家,對玉米、高粱等重要的糧食作物造成大量破壞,在多國造成上億美元的損失,在非洲造成的損失總合可能高達60億美元。為控制疫情,許多國家皆大量使用殺蟲劑,尚比亞甚至出動軍方直升機對其國內受影響的區域噴灑殺蟲劑。為幫助當地農民正確地辨認草地貪夜蛾造成的農損,賓夕法尼亞州立大學的研究人員與聯合國糧食及農業組織合作開發了一款名為「Nuru」的行動應用程式,可以線下以人工智慧分析圖像的方式判斷作物是否受到草地貪夜蛾的破壞。

亞洲
2018年5月,草地貪夜蛾散播至印度,於該國西南部的卡纳塔克邦出現,同年11月斯里蘭卡亦出現疫情。12月,泰國與緬甸境內也發現草地貪夜蛾。2019年1月,草地貪夜蛾由緬甸散播至中國大陸,於雲南省普洱市江城县出現,並逐漸擴散至全國各地,對此中華人民共和國農業農村部要求加強草地貪夜蛾監測預警的通知、安徽、江蘇、陝西、寧夏、甘肅、山西、河北等省市。2019年全年草地貪夜蛾共入侵了中國大陸26個省市,並在華南與西南地區建立了穩定的族群。

2019年6月10日,臺灣苗栗縣飛牛牧場的玉米田出現了草地貪夜蛾(秋行軍蟲)的幼蟲,為本種散播至臺灣的首例,中華民國農委會防檢局表示該蟲可能是循西南氣流進入臺灣。數日後宜蘭縣、嘉義縣及台東縣的玉米田也分別捕獲草地貪夜蛾幼蟲。6月14日,臺灣已有15個縣市確認出現草地貪夜蛾幼蟲,離島馬祖並捕捉到成蟲。截至6月17日,有數個縣市(包括離島的澎湖、金門與馬祖)發現了草地貪夜蛾的成蟲。8月19日,防檢局秋行軍蟲災害緊急應變小組表示蟲害已有趨緩之勢。8月30日,嘉義市也發現草地貪夜蛾幼蟲啃食玉米植株,至此全台所有縣市均有蟲害發生。防檢局採三階段防治處理秋行軍蟲的蟲害,第一階段為發現幼蟲時將植株焚化掩埋,第二階段為出現本地世代的成蟲後強制噴藥,第三階段則為農民自行管理,各階段分別有不同的管制、補助與通報獎勵措施。

同年6月21日,韓國濟州島也傳出疫情,隨後於7月3日擴散至日本,其幼蟲於鹿兒島被發現,7月11日後也出現於沖繩和九州的長崎、熊本、大分、宮崎四縣,8月27日,日本首相安倍晉三在第45屆G7峰會上向美國總統唐納·川普表示將從美國大量採購飼料玉米,內閣官房長官菅義偉隨後表示這是因應草地貪夜蛾蟲害而採取的措施,不過有學者認為蟲害的影響仍有限,無大量購買玉米的必要。截至9月9日,日本全國共有17個縣出現草地貪夜蛾,包括九州各縣與四國和本州的部分縣份,北海道則尚未有蟲害發生。

參見
Spodoptera exempta*):分布於非洲與西亞
Mythimna unipuncta*):分布於美洲、歐洲、非洲與亞洲的部分地區
Mythimna separata*):分布於亞洲
斜紋夜盜蛾(Spodoptera litura*):分布於亞洲與大洋洲

參考資料
外部链接

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