转Bt基因及其亲本水稻上褐飞虱对三唑磷和溴氰菊酯的反应

以转Bt基因抗虫水稻T1C-19(含cry1C基因)和T2A-1(含cry2A基因)及其亲本水稻MH63为材料,用20和40 mg·L^-1的三唑磷以及1、3和6 mg·L^-1的溴氰菊酯喷雾分别处理稻株上的3龄褐飞虱若虫,研究了两种农药对转Bt基因抗虫水稻上褐飞虱再猖獗的影响.结果表明： 三唑磷处理对褐飞虱的若虫历期无显著性影响,溴氰菊酯则能显著降低若虫历期,但随着两种药剂处理浓度的升高,若虫的存活率降低、成虫的产卵量增加.在同一浓度农药药剂处理下,3个水稻品种上的褐飞虱若虫发育历期、若虫存活率、初羽雌成虫体质量、产卵量和卵孵化率等生态学参数均没有显著差异.表明褐飞虱在两种转Bt水稻上对三唑磷和溴氰菊酯诱导再猖獗的反应能力与其亲本水稻MH63没有差异.     

稻飞虱的危害及再猖獗机制

稻飞虱作为水稻上重要害虫,通过直接刺吸和传播病毒对水稻生产造成很大影响。飞虱的大暴发是世界性的问题,作者对导致稻飞虱再猖獗的机制进行了综述,并推测稻飞虱再猖獗可能是农药、气候和耕作制度综合造成的,可以通过控制农药使用来调控飞虱动态。     

水稻抗稻飞虱基因遗传与定位研究进展

褐飞虱(Nilaparvata lugens St(a)l)、白背飞虱(Sogatella furcifera Horvath)和灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)是水稻生产上的重要害虫,给我国水稻生产造成了严重的经济损失.培育和利用抗虫品种是防治稻飞虱经济有效的措施.抗性遗传和抗性基因研究是进行抗虫育种的基础.目前,有关水稻抗褐飞虱基因的遗传与定位研究取得了较大进展,包括21个主基因、50余个QTLs和许多褐飞虱抗性相关基因被发掘、定位与克隆,而白背飞虱和灰飞虱抗性基因尚有待进一步发掘和鉴定.此外,今后应加强稻飞虱抗性基因在生产上的应用.     

四种生物农药及其与二种化学农药混配对稻飞虱混合种群的防治效果

试验以喷雾法研究4种生物农药及其与2种化学农药组合混用对水稻褐飞虱Nilaparvata lugens(Stal)和白背飞虱Sogatella furcifera(Horvath)混合种群的防治效果。结果表明:0.36%苦参碱AS、0.5%藜芦碱WP、1.8%阿维菌素EC、400亿孢子/克白僵菌WP,分别以1500mL/hm2、3000g/hm2、900mL/hm2、1800g/hm2的制剂用量单独使用,只有阿维菌素效果较好,药后7、14d的防效分别达到了73.3%和82.3%,但与对照药剂48%毒死蜱EC1500mL/hm2和25%噻嗪酮WP750g/hm2的防效差异极显著。而4种生物农药与2种化学农药分别以单用剂量减半混合使用的8个处理中,①苦参碱+毒死蜱、②藜芦碱+毒死蜱、③阿维菌素+毒死蜱、④球孢白僵菌+毒死蜱、⑤苦参碱+噻嗪酮、⑥藜芦碱+噻嗪酮6种组配,药后1d的校正防效为81.8%～89.2%,3d为88.2%～96.5%,7d为95.6%～98.1%,14d为86.0%～97.8%。因此,以上生物农药与化学农药的6种组合混用可以有效防治稻飞虱低龄若虫。     

水稻飞虱的抗药性监测研究

1989-1993年选用有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯三大粪12种常用杀虫剂,对水稻褐飞虱和白背飞虱进行了5年系统的抗药性监测研究,发现两种飞虱对药剂的敏感性年度间变化较大,分析可能与其迁飞习性有关。将我们所测的LD50与日本Nagata(1967)测定结果比较．褐飞虱对有机磷类的抗性倍数为3.22-16．12倍,对氨基甲酸酯类为5．59-9．12倍;白背飞虱对有机磷类的抗性为48．90-208.16倍．对氨基甲酸酯类为3．29-19．50倍．抗性发展速率明显高于褐飞虱。两种飞虱对菊酯类药剂的敏感性差异较大。抗马拉硫磷的褐飞虱种群对二氯苯醚菊酯表现较高交互抗性。     

药用野生稻应答稻飞虱取食过程中基因表达的研究

褐飞虱和白背飞虱是水稻的刺吸式害虫。为了探讨水稻对虫害反应的分子机理,采用cDNA—AFLP(互补DNA扩增片段长度多态性)技术,研究了药用野生稻受这两种飞虱取食后基因表达的变化。通过调查约7％的虫．崮答后的药用野生稻转录本组,共分离了258个差异片段,测序112个;44个片段对应于已知或假定功能基因,其中35个基因的表达水平在白背飞虱为害后发生改变,24个基因在褐飞虱为害后改变。下调的基因比上调的基因多。有14个基因受这两种飞虱共同调节(2个上调,12个下调)。结果表明,药用野生稻对两种飞虱为害作出的反应有所不同。     

扑虱灵控制稻飞虱的应用技术研究

扑虱灵是综合防治稻飞虱的优良换代药剂。室内测定控制稻飞虱的残效期为20天左右,田间施用控制稻飞虱的持效期为40天前后,喷粗雾、常规喷雾和弥雾一次性施药防治稻飞虱的效果达90％以上,保产效果比4次常规农药高13.08％,三大效益十分明显。     

三种稻飞虱翅型分化的遗传分析

为了明确褐飞虱Nilaparvata lugens、 白背飞虱Sogatella furcifera和灰飞虱Laodelphax striatellus 3种稻飞虱翅型分化的遗传规律与差异, 采用翅型筛选与杂交遗传的实验方法, 研究了3种飞虱在秧苗期水稻上的翅型选择响应与杂交遗传规律。结果表明： 3种稻飞虱的翅型具有较强的选择响应, 并且长翅型纯系在白背飞虱中最易筛选得到, 灰飞虱的次之, 而褐飞虱的最难。3种稻飞虱的长翅(M)雄虫与短翅(B)雌虫配对(M♂×B♀)筛选3~5代后, 95%~100%的雄虫和雌虫分别稳定为长翅型和短翅型。筛选和杂交实验结果表明, 褐飞虱的翅型决定基本符合常染色体上的一对等位基因调控的从性性状遗传规律, 雄虫中长翅为显性, 而雌虫中短翅为显性。翅型的表型还受除基因型外的其他条件的影响, 利用长翅雄虫与长翅雌虫后代中出现的极少数的短翅雄虫与短翅雌虫进行配对, 其后代中各翅型出现的比率与长翅雌虫和长翅雄虫配对的无显著差异; 同样, 在短翅雄虫与短翅雌虫配对的后代中也有相同的结果。白背飞虱和灰飞虱在该筛选条件下很少有短翅雄虫出现, 两者翅型的遗传调控较为相似, 可用由两对等位基因控制的性状来解释筛选和杂交实验的结果, 其中一对等位基因位于性染色体上, 调控雄性的翅型, 且长翅为显性; 另一对位于常染色体上, 调控雌性的翅型, 且短翅为显性。据此认为, 3种飞虱翅型决定基因的显隐性在不同性别间的差异, 以及翅表型与基因型的不一致性, 是稻飞虱种群在不同条件下均可灵活调控翅型的重要遗传机制。     

三种稻飞虱成虫体内酵母类共生菌的形态差异

试验采用冷冻切片技术结合显微摄像系统观察法研究了酵母类共生菌在3种稻飞虱成虫体内的存在状态、形态特性以及种类和组成.光学显微镜观察证实,3种稻飞虱成虫的头部和胸部均未观察到共生菌,在其腹部脂肪体中有大量酵母类共生菌,且以出芽进行无性繁殖,并伴有菌胞的出现.3种稻飞虱成虫体内共生菌的形态和组成明显不同.其中,褐飞虱体内的共生菌个体较大,以梭形、杆状和卵形为主,分别占共生菌总数的30.7%、53.5%和15.1%;灰飞虱和白背飞虱体内的共生菌个体较小,以卵形为主,分别占共生菌总数的93.4%和94.7%.此外,褐飞虱成虫体内的各类共生菌都显著大于灰飞虱和白背飞虱成虫体内的同种类型个体,且灰飞虱和白背飞虱体内的同种共生菌个体大小之间也存在一定差异.     

三种稻飞虱在恒定高温胁迫下的生态表现

对揭飞虱、白背飞虱、灰飞虱等3种稻飞虱的不同虫态在38℃恒温下,暴露不同时间后的生存率进行了研究。结果表明,随高温处理时间的延长．卵孵化率明显下降,卵历期延长。褐飞虱、白背飞虱卵在38℃恒温下暴露12h后．卵孵化率比对照分别低34%和45%;暴露24h后,两种稻飞虱的卵孵化率均比对照低25％;致死中时值LT50分别为11h和10h。3种稻飞虱8日龄若虫及羽化后3天的雌雄成虫的生存率,随处理时间的延长而呈显著下降趋势,褐飞虱、自背飞虱和灰飞虱若虫的致死中时值LT50依次为15．6h、17．8h和25．9h,长翅型雌成虫依次为34．7h、17．1h和43．2h．长翅型雄成虫依次为28．9h、23．2h和54．5h。另外,高温处理过的若虫,其羽化出成虫的体重明显下降,在高温下暴露30h后,白背飞虱长趣型雌成虫的体重比对照低32％,褐飞虱短翅型雌成虫低50％;高温处理后存活的白背飞虱雌成虫产出的卵块较小,总产卵量也明显下降。     

褐飞虱、白背飞虱种间、种内密度制约效应研究

以高感品种TN1为材料．研究了褐飞虱、白背飞虱成、若虫密度对种群的制约效应。实验表明,单虫种一龄善虫密度15头／株和30头／株相比．褐飞虱成虫的羽化率、短翘率、体长和若虫历期均无明显差异,但成虫雌性比率前高;白背飞虱成虫羽化率前比后高21．22％．短翘率高15.25％。在两种飞虱一龄若虫密度30、45、60头／株等虫量混合组配下,褐飞虱成虫羽化率60头／株比30头／株下降28％,白背飞虱若虫历期以30头／株最长。在总虫量为30头／株时,种内(30头／株)和种间(15：15头／株)比．白背飞虱种内处理成虫羽化率高36．83％．昔虫历期短;褐飞虱以种内处理成虫短翘率高。从产卵位点来看．褐飞虱喜产在稻株叶鞘中下部厚肉组织上,白背飞虱以叶脉基部产卵为主．成虫密度2、4、8对／株3处理,其叶鞘、叶脉上的平均卵块变小;10天内的平均卵量亦减步。同密度下,种间组合比种内组合的产卵量多。从各指标对密度反应来看,褐飞虱比白背飞虱更耐拥挤。     

褐飞虱和白背飞虱的取食为害对水稻营养生长的影响

对塑料钵栽培的水稻进行罩宠试验,研究了褐飞虱和白背飞虱在不同若虫密度下取食为害对水稻营养生长的影响．结果表明,两种飞虱的成虫干重、水稻叶面积和其地上部干重因若虫密度的增加而下降．叶片干重占地上部干重的比例和稻株分配给叶片干物质量随为害程度的加重而增大;褐飞虱和白背飞虱总干重（X）与稻株地上部损失量（Y）之间存在着极显著的线性关系．两种飞虱干重每增加1mg,水稻地上部干重则分别损失26.01mg和21．90mg．讨论了稻飞虱取食为害对水稻致害的可能机制．     

黄绿绿僵菌对褐飞虱和白背飞虱不同发育阶段的病原性的研究

本文报道了不同孢子浓度下黄绿绿僵菌对褐飞虱和白背飞虱不同发育阶段的易感性和毒力的研究。实验设10.5孢子/mm2,116.7孢子/mm2和1027.1孢子/mm2三种孢子剂量,两种飞虱分为幼龄若虫(1龄和2龄若虫)、高龄若虫(3、4、5龄若虫)和成虫三个发育阶段。实验发现褐飞虱与白背飞虱的三个发育阶段对黄绿绿僵菌的不同浓度的孢子液有不同程度的易感性。黄绿绿僵菌对褐飞虱幼龄若虫的毒力指标LT50在三种孢子剂量下依次为>21、20.82和16.55;对高龄若虫的LT50在三种孢子剂量下依次为17.68、15.49和13.98;而对成虫的LT50在三种孢子剂量下依次为17.10、12.57和9.14。黄绿绿僵菌对白背飞虱幼龄若虫的毒力指标LT50在三种孢子剂量下依次为>21、17.29和13.13;对高龄若虫的LT50在三种孢子剂量下依次为16.94、15.02和13.03;而对白背飞虱成虫的LT50在三种孢子剂量下依次为12.78、10.16和7.64。二者的成虫的易感性比若虫的易感性强,高龄若虫的易感性比幼龄若虫的强。白背飞虱比褐飞虱对黄绿绿僵菌更加敏感。二者的死亡率随孢子浓度的增大而增大。     

2008年广西北部湾稻区稻飞虱初迁入过程分析

2008年2月,我国南方和越南北方普遍遭遇了罕见的低温冻害,褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)与白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)越冬虫量大大减少,而广西北部湾稻区在3—4月却出现了大规模的稻飞虱迁入峰。结合2008年越冬考察、灯下监测以及田间系统调查结果,通过HYSPLIT模型与GrADS软件对此阶段出现的稻飞虱大规模迁入过程进行轨迹模拟与天气学背景分析,得出以下结论:(1)2008年广西早期迁入稻飞虱虫源与越南北部虫源关系不大,主要来自越南中部及老挝南部;(2)850hPa高空温度较高,低空急流频繁,以及过早出现的台风是造成钦州4月份稻飞虱大规模远距离迁入的最主要原因。因此,除越南北部红河三角洲地区外,为我国华南稻区提供早期迁入虫源的越南中部稻区更值得关注。     

有机肥对稻飞虱种群及其天敌的影响

有机肥区早稻白背飞虱（Sogatella furcifera Harvath）1—2龄若虫、3—5龄若虫及成虫发生量均明显低于单施化肥区,单施化肥区发生量为有机肥区的4．48—5．63倍;晚稻单施化肥区褐稻虱（Nilaparvata lugens Stal）1—2龄若虫、3—5龄若虫及成虫发生量为有机肥区的2．23—3．92倍;施用有机肥,蜘蛛、捕食性天敌昆虫与寄生性天敌昆虫的物种数（S）、Shonnon-Wiener多样性指数（H＇）与均匀度指数（E）均有不同程度的提高,与单施化肥区相比,未达到显著差异,以上表明,施用有机肥能显著降低稻飞虱种群的为害,有利于自然天敌的保护利用,恢复稻田生态环境。     

褐飞虱抗甲胺磷品系的交互抗性和抗性生化机制

用甲胺磷筛选的褐飞虱Nilaparvata lugens品系（R）,对甲胺磷的抗性达到43.74倍,对马拉硫磷、二嗪磷、异丙威、仲丁威及醚菊酯都表现出一定的交互抗性,而对氰戊菊酯和吡虫啉的交互抗性不显著。为了研究褐飞虱对甲胺磷抗性和对其它药剂交互抗性产生的机制,进行了活体增效试验和离体生化实验。用2 μg/头的增效剂预处理试虫的活体增效实验结果显示,在甲胺磷筛选品系（R）中, TPP(triphenyl phosphate, 磷酸三苯酯)对甲胺磷的增效倍数达到4.54,TPP对马拉硫磷、二嗪磷、仲丁威、异丙威都表现出一定的增效作用,增效比分别为2.76、2.07、2.17和1.64;PBO(piperonyl butoxide,胡椒基丁醚)对甲胺磷、马拉硫磷和醚菊酯有一定的增效作用;DEM(diethyl meteate, 顺丁烯二酸二乙酯)的增效作用不明显。研究离体情况下增效剂对三种解毒酶活性的影响发现,TPP对R品系酯酶活力抑制作用很强（抑制率69.04%）,PBO对多功能氧化酶（MFO）具有一定的抑制作用（抑制率29.30%）,而TPP和PBO在F品系和S品系中对酯酶和MFO的抑制作用都较小;DEM在三个品系中对谷胱甘肽-S-转移酶的抑制作用都很小。由此可见,酯酶在褐飞虱对甲胺磷的抗性中起最主要作用,在马拉硫磷、二嗪磷、异丙威和仲丁威的交互抗性中起很重要作用;MFO可能在甲胺磷抗性和醚菊酯、马拉硫磷的交互抗性中起一定作用。     

吡虫啉对白背飞虱抑食作用的初步研究

吡虫啉对白背飞虱取食的抑制作用可以用蜜露分泌量的减少和体重的减轻来衡量。吡虫啉处理后,白背飞虱蜜露分泌量的减少比率随浓度的加大而上升,随处理后时间的推移首先表现为上升,到达最大值后再下降,最高浓度0.0250mg/kg处理,蜜露分泌量减少最显著的第6d,减少比率为57.28%。与对照相比,吡虫啉处理后,白背飞虱体重的变化随浓度上升而加大,随时间的推移表现为持续上升,最高浓度0.0250mg/kg处理时,第8d的体重减轻比率为36.03%。     

褐飞虱与白背飞虱共栖时的互作效应

用笼罩试验方法,研究了褐飞虱和白背飞虱共栖时的互作效应．结果表明,在９６ ｈ内,随时间的延长,２种飞虱对不同稻株的栖息率渐趋增加,最终达２１．５～２５．０％,不表 现种间差异;脉冲试验使白背飞虱的雌性率和短翅率提高 ２２． １％和 ３９８． １％;排除试验使 白背飞虱的增殖、雌性率和雌虫短翅率各下降 ８． ８％、２０． ８％和 ４８． ０％;种间作用对增殖。 性比和翅型产生正的或负的效应．文中还讨论了种间作用存在的意义和方式．