苗龄、光照强度和施氮量对抗褐飞虱水稻品种主要防御酶活性的影响

为探明苗龄、光照强度和施氮量对水稻主要防御酶活性的影响及其与抗褐飞虱的关系,分别就苗龄、光照强度和施氮量等因子对不同抗褐飞虱水稻品种苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性的影响进行研究。结果表明:IR56、Ptb33和570011对褐飞虱生物型II的抗性与PAL和PPO活性密切相关,RHT对II型的抗性与PAL、PPO和POD活性密切相关,RP1976-18-6-4-2对II型的抗性与PAL活性密切相关,570011对II型的抗性与PAL和PPO活性密切相关;IR56对褐飞虱孟加拉型的抗性与PAL、PPO和POD活性密切相关,Rathu Heenati(RHT)和RP1976-18-6-4-2对孟加拉型的抗性与与PPO密切相关,570011对孟加拉型的抗性与POD活性密切相关。苗龄、光照强度和施氮量的单独作用或交互作用对不同水稻中防御酶活性有明显影响,但品种不同,其影响程度也不同。苗龄、光照强度和施氮量单独或是交互作用显著影响IR56中PAL和PPO、RHT和RP1976-18-6-4-2中PPO、Ptb33中POD及570011中PAL和POD的活性,苗龄显著影响IR56和RP1976-18-6-4-2中POD的活性,光照强度和施氮量单独或交互作用显著影响RHT和RP1976-18-6-4-2中PAL的活性,施氮量显著影响RHT中POD的活性,光照强度显著影响Ptb33中PAL的活性;苗龄和光照强度单独或交互作用显著影响570011中PPO的活性。     

中国南宁和越南褐飞虱不同地理种群比较

比较了我国南宁、越南河内、河静、顺化、胡志明市、九龙江6个褐飞虱地理种群的差异.结果表明:南宁、河内、河静、顺化的褐飞虱种群能致害含Bph1和bph2抗虫基因的水稻品种,而越南胡志明市、九龙江褐飞虱种群的致害能力更强,对含Bph1、bph2、Bph3、bph4抗虫基因的水稻品种均表现为致害或强致害;南宁、河内、河静、顺化褐飞虱若虫在水稻品种TN1、Mudgo、ASD7上的存活率均在52％以上,在Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的存活率均低于44％;胡志明市、九龙江褐飞虱若虫除了在Rathu Heenati上的存活率低于50％外,在其他品种上的存活率都在50％以上.南宁、河内、顺化褐飞虱若虫在TN1、Mudgo、ASD7上的发育历期显著短于在Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的发育历期;河静褐飞虱若虫在TN1、Mudgo、ASD7上的发育历期与在Rathu Heenati、Ptb33上的发育历期差异不显著.胡志明市褐飞虱若虫在TN1、ASD7上的发育历期显著短于在Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的发育历期;九龙江褐飞虱若虫在TN1、Mudgo、ASD7、Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的发育历期差异不显著.选择性试验表明,接虫192 h后,南宁、河内褐飞虱若虫在Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的虫口密度显著低于在TN1、Mudgo和ASD7上的虫口密度;河静褐飞虱若虫在Babawee上的虫口密度显著低于在TN1、Mudgo上的虫口密度;顺化、胡志明市褐飞虱若虫在Babawee上的虫口密度显著低于在TN1、Mudgo、ASD7、Rathu Heenati上的虫口密度;九龙江褐飞虱若虫在Babawee、Ptb33上的虫口密度显著低于在TN1、ASD7上的虫口密度.本研究发现,我国南宁褐飞虱田间种群与越南河内、顺化、河静(属于越南中部及北部地区)的褐飞虱田间种群致害性相似,从而为“越南中北部是褐飞虱迁入我国的虫源地”提供了新的证据.     

褐飞虱为害对不同抗性水稻品种苗期根系几种营养物质和总酚含量的影响

本文以对褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)具不同抗性水平的水稻品种为研究对象,通过在苗期接入不同密度褐飞虱后测定水稻根系可溶性糖、游离氨基酸、可溶性蛋白质和总酚变化情况,以明确水稻抗虫性与根系生理生化物质含量的关系.研究结果表明,根系中的可溶性糖除了苗龄8d不接虫的处理,其余处理均以感虫品种TN1含量最高,显著高于3个抗虫品种IR36、Rathu-Heenati(RHT)、Ptb33.各苗龄不同接虫密度TN1根系游离氨基酸及可溶性蛋白质含量均显著高于3个抗虫品种.各苗龄不同接虫密度TN1根系总酚含量均显著低于3个抗虫品种,以Ptb33总酚含量最高,各处理均显著高于IR36及RHT.结果可为进一步开发利用根系指标优良的抗性水稻品种提供科学依据.     

国外水稻抗虫性的研究(上)

<正> 国外从本世纪研究水稻抗虫性以来,至今已有较大进展:1.筛选出一批主要稻虫的抗源品种;2.育出抗褐稻虱、稻秆蝇、二点黑尾叶蝉、二化螟等丰产品种;3.对抗虫机制、抗性遗传等方面也进行了深入研究。 一、抗源的筛选 各国筛选出的抗源品种如下: (一)抗褐稻虱(国际水稻所鉴定) 属于Bph_1型:Mudgo、Co22、MTU15、IR26、IR28、IR29、IR30、IR34等。 属于bph_2型:ASD7、Ptb18、H105、IR32、IR36IR38、IR40、IR42、CR94-13。 属于Bph_3型:Rathu Heenati,Ptb1川、Ptb19、Kurahoda-rawala、Mathumanihayan。     

稻褐飞虱生物型的研究

在浙江,如温州地区虽然大面积推广抗褐飞虱的杂交稻汕优6号已经5年,但是田间种群仍以生物型1占优势。 我们把田间褐飞虱罩在具有Bphl抗虫基因的品种 Mudgo 上连续饲养 11代,即可育成褐飞虱生物型2,既可以适应 Mudgo,也可适应具有 bph2基因的品种 ASD7和 IR36。在台湾省用同样方法育成的生物型 2也可以适应ASD7,因此我们的生物型 2与台湾省的生物型 2相类似;但是后者不适应 CR94-13(IR36的亲本),故两者又有所不同。菲律宾的生物型2对 ASD7和IR36均不能适应,故与我们的不同。 把田间褐飞虱在抗虫品种ASD7上连续饲养,结果很容易育成褐飞虱生物型3。甚至在 ASD7上所饲养的第1代5龄若虫即能为害具有bph2抗虫基因的品种 ASD7,甚至 IR36。这表明本地田间种群由生物型1能很快向生物型3转变。 由于褐飞虱在浙江基本上不能越冬,并根据本地自然种群的生物型鉴定结果,推测本省南部的虫源可能由台湾和福建迁入,而中部和北部虫源可能主要来自两广以至中印半岛。故本地自然种群可能混杂有生物型1、2甚至3的个体。     

抗性水稻品种对褐飞虱和白背飞虱种群参数的影响

在半自然状态下 ,用生命表方法初步比较了褐飞虱Nilaparvatalugens和白背飞虱Sogatellafurcif era在 4个抗褐飞虱水稻品种ASD7,IR3 6,JX89和Mudgo上的种群参数。初步的结果表明 ,白背飞虱在 4个抗褐飞虱水稻品种上具有较高的繁殖率 ,较短的发育时间和较大的种群增长。对褐飞虱各种群参数影响最大的是JX89,对白背飞虱影响最大的是Mudgo。与感性品种TN1比较 ,这些抗褐飞虱的水稻品种对 2种稻飞虱均具有不同程度的抗性。这些结果说明 ,抗褐飞虱水稻品种对白背飞虱同样具有一定的抗性 ,但白背飞虱对这种抗性具有较强的适应性 ,如果在一个地区长期推广抗褐飞虱的水稻品种 ,势必会导致白背飞虱的大发生     

我国褐飞虱若干地理种群致害性的研究

褐飞虱致害性变异是水稻品种抗性利用的一个重要障碍,监测田间种群的致害性对水稻抗虫品种的培育和利用有重要意义。本文采用蜜露量法对采集自云南勐海、贵州遵义和旧州、广西南宁、湖南衡阳以及浙江富阳等6个褐飞虱田间种群对IR26(含Bph1)和IR42(含bph2)的致害性进行了研究,发现勐海种群对IR26、IR42均有较强的致害性,遵义、旧州、南宁和衡阳种群仅对IR26致害性较强,而对IR42相对较弱;富阳种群对IR26、IR42的致害能力均相对较弱。采用SSST法进一步比较了西南稻区云南勐海、贵州遵义和旧州褐飞虱种群对TN1、IR26、Mudgo、ASD7、IR36、IR42、IR56、Rathu Heenati、Ptb33和Babawee等10个水稻品种的致害性,结果表明:勐海种群的致害性最强,主要体现在对Rathu Heenati、IR56、Ptb33等含Bph3基因的致害性显著强于旧州种群和遵义种群;后两者间,除旧州种群对IR36致害性显著较强外,对其他品种的致害性均无显著差异。总体上,处于东南季风带之外、云南西南部的勐海褐飞虱种群致害性明显强于来源于东南季风带之内的5个褐飞虱种群,进一步为我国西南稻区西部与云贵高原东缘及以东地区分属不同的褐飞虱迁飞场提供了重要依据。     

虫害诱导抗性水稻挥发物增强邻近感性水稻品种对褐飞虱的直接和间接抗性

【目的】褐飞虱Nilaparvata lugens是为害水稻的重要害虫。本研究旨在明确褐飞虱为害诱导的抗性水稻品种(IR64, ASD7和IR56)挥发物对感性品种TN1抗虫性的影响,为褐飞虱的绿色生态防控提供理论和技术指导。【方法】以水稻-褐飞虱-稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae为研究对象,利用未被为害和经褐飞虱雌成虫为害(褐飞虱为害诱导)的水稻(IR64, ASD7, IR56和TN1)挥发物处理TN1植株,测定TN1植株上褐飞虱单雌产卵量和单雌蜜露分泌量、若虫存活率和卵孵化率;分别利用H型嗅觉仪和Y型嗅觉仪测定褐飞虱雌成虫和稻虱缨小蜂对上述不同处理TN1植株的选择性。【结果】褐飞虱为害诱导的抗性水稻挥发物处理TN1植株后均可降低褐飞虱单雌产卵量,而未被为害的抗性水稻挥发物处理后不影响褐飞虱单雌产卵量。健康TN1植株经褐飞虱为害诱导的IR64挥发物处理后可降低单雌蜜露分泌量,但对卵孵化率和若虫存活率无影响;同时还降低对褐飞虱的引诱作用,而增强对稻虱缨小蜂的引诱作用。且健康TN1植株经褐飞虱为害IR64和TN1诱导的挥发物处理后,其挥发物组分中仅2-庚酮的相对含量发...     

水稻OsLecRK1基因介导的抗褐飞虱功能分析

褐飞虱Nilaparvata lugens St(a)l是对水稻最具破坏性的害虫之一,OsLecRK1是水稻Bph3基因簇中对褐飞虱抗性贡献最大的基因.本文对RHTd(含Bph3)等材料进行了褐飞虱抗性评价,克隆并构建了OsLecRK1过量表达突变体水稻,利用该突变体分析了OsLecRK1基因对褐飞虱若虫存活率、若虫发育历期等生物学参数的影响.结果 表明,含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地强于含Bph1基因水稻Mudgo和bph2基因水稻ASD7,RHTd水稻的褐飞虱受害指数仅为Mudgo和ASD7水稻的53.5％和24.1％.过量表达OsLecRK1基因能显著地增加水稻对褐飞虱的驱避性和抗生性,褐飞虱雌成虫偏好于在野生型水稻上产卵;突变体水稻上的褐飞虱若虫存活率显著地降低,仅为野生型水稻上若虫存活率的75.2％ ～81.8％,且若虫发育历期显著地延长,羽化率和初羽化雌成虫体重均显著地降低;此外,褐飞虱在突变体水稻上取食分泌的蜜露量只有野生型上的40.3％ ～ 60.9％,褐飞虱单雌产卵量只为野生型51％ ～61.2％,卵孵化率只有野生型的52.2％～56.7％,均显著地减少.结果 表明,含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地高于分别含Bph1、bph2的水稻Mudgo和ASD7;水稻Bph3基因座的OsLecRK1单个基因过量表达即可显著增加水稻对褐飞虱的抗性,OsLecRK1协同影响褐飞虱的多个生物学参数降低褐飞虱的适合度.     

共生菌在褐飞虱致害性变化中的作用

研究了不同虫源和致害性褐飞虱Nilaparvata lugens种群体内共生菌数量动态及其对褐飞虱在抗虫品种上的取食选择、生长发育、繁殖以及氨基酸转移酶活性的影响。结果表明,褐飞虱田间种群的致害性与其体内共生菌数量有关。广西南宁种群雌成虫体内的共生菌数量显著地高于浙江杭州和龙游两个虫源的雌成虫体内共生菌数量,而已纯化的3个不同致害性生物型体内的共生菌数量无显著差异。取食抗性品种能显著减少生物型Ⅰ雌成虫体内的共生菌数量。缺乏共生菌时,生物型Ⅰ、Ⅱ若虫对水稻品种TN1和ASD7的选择性增大,而对Mudgo的取食选择性下降。尽管缺共生菌的3个生物型在已适应的和不适应的感虫和抗虫品种上的若虫存活率和雌成虫产卵量均下降,若虫历期明显延长,但在已适应品种上的变化程度明显小于在不适应的抗虫品种上的变化程度。共生菌还明显影响成虫体内丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶的活性。这些结果证明体内共生菌的数量和质量在褐飞虱对水稻致害性的变化中发挥了重要作用。     

THE VIRULENCE CHANGE AND DAMAGE CHARACTERISTICS OF VARIOUS GEOGRAPHIC POPULATIONS OF BROWN PLANTHOPPER*

Abstract The virulence change and damage characteristics of brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens Stal, populations collected from Guangxi, Yunnan and Zhejiang Provinces were studied by using various resistant rice varieties. The results indicated that the Zhejiang population could successfully infest varieties IR26 and Mudgo, showing the characters of BPH biotype 2 after 1989. The Guangxi population, however, could adapt the resistant varieties IR26, Mudgo and ASD7 after 1991. In 1997, the nymphal survival indices of Guangxi and Yunnan populations on Rathu Heenati (Bph3) were up to 70. 9 and 66. 7 respectively. This may imply that the BPH populations in Guangxi and Yunnan have shifted into a new biotype. In free-choice test, there was obvious difference in the feeding preference of nymphs and adults of Zhejiang population, the adult preferred to feeding on resistant variety IR26 and the nymphs chose the hosts randomly. Under 26 C and L12: D12, the nymphal duration of Zhejiang population was the longest in the three tested populations. For Guangxi population, the nymphal duration on ASD7 was significantly longer than on TN1, although it could infest resistant variety ASD7. The nymphal survival rate of Zhejiang population fed on IR26 was higher than those fed on TN1 and ASD7. On varieties IR26 and ASD7, an obviously higher nymphal survival rate was observed in Yunnan population as compared to those of Zhejiang and Guangxi populations. These results indicate that difference in virulence and damage characteristics could be found in different geographical populations of BPH.     

褐稻虱生物型的监测和控制对策

广西等11个省、市、自治区的褐稻虱Nilaparvata lugens(Stal)生物型监测表明：我国目前除成都的褐稻虱属生物型1外,其他均以生物型2为优势种群。还发现云南思茅和广 西南宁的褐稻虱有部分个体可致害含抗性基因bph2的ASDT和IR36。并鉴定选出一些抗生物型2的品种可供目前推广使用。尚发现广西药用野稻绝大多数材料、普通野稻部分材料以及国际水稻抗褐稻虱圃中Ptb33及其衍生品种(系)具有广谱抗性。若用以培育具广谱抗性的新品种,则是控制褐稻虱新生物型产生和暴发为害的一个重要对策。     

Effect of plant water stress on honeydew production, weight gain and oviposition of brown planthopperNilaparvata lugens on rice cultivars

Glasshouse studies were made on honeydew production, adult and nymphal body weight gain, fecundity and size of egg groups of brown planthopper Nilaparvata lugens (Stål) (Homoptera: Delphacidae) (BPH) on CVS TN1, ASD7, Babawee, Mudgo, Rathu-Heenati and Ptb33 rice plants with watering regimes of 10 ml, 20 ml, 30 ml and excess water daily. Honeydew production, weight gain, fecundity and size of egg groups were greatest on TN1, followed by ASD7. BPH did less well on Babawee, Mudgo and Rathu-Heenati and they did worst on Ptb33. Watering regimes greatly affected performance, with significantly less honeydew, less weight gain, lower fecundity and smaller egg groups on plants with 10 ml water daily than on plants with excess water. The 20 ml and 30 ml watering regimes also significantly reduced honeydew production on TN1 and ASD7 and fecundity and weight gain of adults and nymphs on Mudgo. On Babawee adults gained most weight on the 20 ml and 30 ml treatments, and nymphs gained most weight on the 30 ml treatment. BPH laid most eggs on TN1, ASD7, Babawee and Rathu-Heenati when plants were given 30 ml water daily.     

不同虫源和致害性的褐飞虱体内共生菌的种群动态

通过对不同地理种群和致害性的褐飞虱体内共生菌,在高温和抗性水稻品种作用下的种群动态研究表明,在正常湿度下褐飞虱体内共生菌的数量随若虫的生长发育而增加,5龄若虫期是共生菌增长的关键期;同一种群的褐飞虱秋季共生菌数量明显高于夏季。广西田间种群的短翅雌虫体内的共生菌数量显高于浙江省的杭州和龙游种群,经高温处理后,3个生物开共生菌数量均显减少,但其子代共生菌的数量在正常温度下马上恢复,与未经高温处理的褐飞虱共生菌数量基本相同,取食抗性品种的生物型1和田间种群的褐飞虱体内的共生菌数量均明显减少,取食抗性品种的第2代的共生菌又均比第1代少。这说明高温对共生菌的影响是暂的,而抗性品种的对共生菌的作用与褐飞虱种群对品种的适应性有关。     

the differentiation of amino acid requirements in three host‐related populations of the brown planthopper,nilaparvata lugens (stål)*

Abstract In order to understand the differentiation of amino acid requirments in host‐related populations of the brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens (Stål), we established three BPH populations by separately maintaining them on three rice varieties, i.e. TN1 (common susceptible control), Mudgo (containing resistant gene Bph 1) and ASD7 (containing resistant gene bph2) for over 30 generations, and then reared them on 20 holidic diets, each with distinct overall amino acids and ratio of essential amino acid (EAA) to nonessential amino acid (NEAA). The emergence rate, brachypter rate, nymphal duration and weight of newly molted adults were evaluated and compared. The results showed significant difference among the three populations in the effect of amino acid variation on BPH performance, ascending in an order of Mudgo population ASD7 population > TN1 pupulation. The results also indicated that the required optimum concentrations of overall amino acids by BPH populations on Mudgo and ASD7 were 4.0% ‐4.8% and 4.0%, respectively, higher than that of TN1 population (2.4% ‐ 3.2%). In addition, it was found that Mudgo and ASD7 populations were more sensitive to the concentration of EAAs than TN1 population. We propose that there is substantial differentiation in responses to dietary amino acid conditions among different host‐associated BPH populations and that such differentiation may be closely related to the induced virulence shift on resistant rice varieties.     

褐飞虱致害性变异过程及其体内酶的变化

在室内连续用具不同抗虫基因的水稻品种TNl、IR26、Mudg。和ASD7、单管饲养褐飞虱(Nilaparvata lugens)种群,研究它对抗虫水稻品种的适应过程及其体内酶的变化规律。 结果表明：褐飞虱在抗虫品种上取食2代的若虫存活率、若虫历期和短翅成虫体重均明显比取食感虫品种TNl的低,第3代以后与取食TNl者基本相同。第2代是褐飞虱适应抗虫品种的关键期。天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和丁-谷氨酰基转移 酶(GGT)的活性在关键的第2代最低,而超氧物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的含量增加。褐飞虱在适应抗虫品种以后体内天冬氨酸氨基转移酶活性明显提高。