水稻抗褐飞虱基因研究和利用现状

稻褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal)是一种单食性水稻害虫,根据其对水稻品种的危害,可分为生物型1、2、3、4等类型.它对亚洲各国水稻生产造成极大危害.实践证明,利用抗虫品种是防治稻褐飞虱最经济有效的方法.本文综述了稻褐飞虱的生物学特征和分布、生物类型,着重介绍抗稻褐飞虱基因的研究和利用现状,并对今后开展抗稻褐飞虱基因研究提出几点建议.     

水稻品种和稻虱缨小蜂对褐飞虱协同作用的模拟分析

利用我们先前的试验结果和文献资料,组建了水稻品种－褐飞虱－稻虱缨小蜂３者相互关系的模拟模型．模拟分析表明水稻品种能直接和间接地通过物理或化学特性影响稻虱缨小蜂的寄生作用,其中以影响褐飞虱卵垂直分布型、稻虱缨小蜂的迁入时间、未成熟期历期和怀印量等的水稻品种特性起主要作用．同时,模拟分析还表明中等抗性的水稻品种,配以增强稻虱缨小蜂寄生作用的品种特性,就能有效地控制褐飞虱的危害．文中还就协调水稻品种抗性与天敌协同控制褐飞虱的途径进行了讨论．     

抗褐飞虱水稻品种的培育及其抗性表现

褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)是危害水稻的主要虫害之一,发掘和利用新的抗褐飞虱基因培育抗性品种是目前防治褐飞虱最经济有效的方法之一。抗褐飞虱基因来自药用野生稻的抗虫品种B5,对褐飞虱生物型1和2具有高度抗性,B5携带的抗性基因Bph14被定位在第3染色体上。本研究以B5-10为抗源,以优良杂交稻亲本扬稻6号为受体亲本,通过复交和回交,利用与Bph14紧密连锁的分子标记MRG2329在后代中进行分子标记辅助选择,通过苗期分子标记检测和成株期农艺性状选择,最后育成恢复系R476和杂交组合广两优476。采用苗期群体鉴定技术对R476和广两优476的褐飞虱抗性进行了鉴定,R476和广两优476的抗性水平分别为中抗和中感。广两优476在稻飞虱发生较重的稻田进行试种示范,与对照品种扬两优6号和两优培九相比,广两优476对稻飞虱表现出明显的抗性。研究结果表明在育种过程中利用分子标记辅助选择Bph14基因是培育抗褐飞虱水稻品种的有效途径之一。     

药用野生稻抗褐飞虱基因的RAPD标记研究

以药用野生稻1665(O.officinals)和栽培稻桂99远缘杂交的抗褐飞虱近等基因系B3F4分离群体为材料,利用随机引物对其抗褐飞虱基因进行了RAPD标记研究,获得3个与抗褐飞虱基因表现连锁的RAPD分子标记(S229703、S403783和S11591408)。采用MAPMAKER/EXP.Version 3.0分析,结果表明3个RAPD分子标记与抗褐飞虱基因属于同一连锁群,覆盖大小为18.1cm,标记间平均距离为4.53cm,为下一步水稻抗褐飞虱基因的精确定位和克隆奠定坚实的基础。     

水稻与褐飞虱的相互作用研究进展

褐飞虱(Nilapavata lugens,brown planthopper,BPH)是水稻生产中最重要的害虫.水稻与褐飞虱互作机制的研究为培育新的水稻品种做出了贡献.本文综述了栽培稻和野生稻中分离定位的抗褐飞虱基因,以及褐飞虱唾液蛋白、水稻和褐飞虱代谢物和褐飞虱共生菌在水稻-褐飞虱互作关系中的作用.目前从栽培稻和野生稻中鉴定了 40个抗褐飞虱基因,褐飞虱取食的信号转导开启水稻抗性基因的表达和防御机制的改变,包括筛管封闭、次生代谢产物的产生,以及蛋白酶抑制剂的诱导等.褐飞虱的唾液蛋白以及体内存在多种共生微生物对褐飞虱的生长发育和适应抗性都起到一定作用,但目前提出的水稻-褐飞虱分子相互作用的模型仍有许多方面有待研究.     

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     

褐飞虱致害性变异机制研究进展

褐飞虱Nilaparvata lugens Stal是危害水稻Oryza sativa L.的毁灭性害虫。种植抗虫水稻品种可以控制褐飞虱危害,技术手段绿色、经济且可持续。但是,褐飞虱致害性变异速度快且程度高,常导致抗虫水稻品种使用年限缩短。目前,针对褐飞虱致害性个体表型及分子标记、产生原因与机制、功能基因研究等已开展了大量研究。本文围绕褐飞虱致害性变异产生的遗传基础、分子标记、变异的主动机制和被动机制等方面进行综述,并对该领域未来方向进行展望。为更好地利用抗虫品种控制虫害,做好害虫的致害性监测及制定防治策略提供参考。     

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.     

利用普通野生稻褐飞虱抗性改良水稻恢复系的研究

褐飞虱是我国水稻主要害虫之一,挖掘和利用稻飞虱抗性基因,选育抗稻飞虱的水稻品种是目前防治褐飞虱最科学、安全的一种措施。本研究利用具有高抗褐飞虱显性基因的抗源材料HS204作为抗源供体,以恢复系明恢65、582、MR等作为轮回亲本,通过回交,苗期群体鉴定和成株期农艺性状选择,成功地将高抗褐飞虱基因转育到轮回亲本中,获得45份抗性纯合株系,同时其配合力、米质等其他农艺性状也得到了相应改善。     

水稻品种形态特征对稻虱缨小蜂功能反应的影响

在室内研究了水稻品种形态特征对褐飞虱卵在稻株上的分布以及由此而对稻虱缨小蜂功能反应的影响.结果表明,在所有测试品种中,褐飞虱卵在稻株上的垂直分布型可归为3类,即上中部为主分布型、中下部为主分布型和均匀分布型.稻株上、中、下各部位的褐飞虱卵量多少与其相应部位叶鞘鞘脊的相对高度呈极显着正相关.稻虱缨小蜂对上中部为主分布型褐飞虱卵(在浙农大40上)的功能反应明显地强于对中下部为主分布型的褐飞虱卵(在浙852上).     

水稻品种形态特征对稻虱缨小蜂功能反应的影响

在室内研究了水稻品种形态特征对褐飞虱卵在稻株上的分布以及由此而对稻虱缨小蜂功能反应的影响．结果表明,在所有测试品种中,褐飞虱卵在稻株上的垂直分布型可归为３类,即上中部为主分布型、中下部为主分布型和均匀分布型．稻株上、中、下各部位的褐飞虱卵量多少与其相应部位叶鞘鞘脊的相对高度呈极显著正相关．稻虱缨小蜂对上中部为主分布型褐飞虱卵（在浙农大４０上）的功能反应明显地强于对中下部为主分布型的褐飞虱卵（在浙８５２上）．     

褐稻虱生物型变异动态监测及抗虫品种资源推荐

本文报道近十多年来广东省褐稻虱Nilaparvata lugens(Stal)生物型变异动态监测的研究结果,针对当前褐稻虱优势生物型及发展趋势,推荐优良的抗褐稻虱品种资源。监测结果表明;根据苗期抗性反应,分蘖期生存率测定,田间系统调查监测,广州褐稻虱田间种群对带有Bph1抗性基因的代表品种IR26的致害力不断增强,1992年以来抗性反应达生物型2的水平。1992～1994年在全省7个不同生态类型地区取样测定及验证试验结果表明,生物型 2已上升为广东褐稻虱田间主害代的优势种群。多年的抗性鉴定结果证实,外引品种IR56、IR50404同其对应亲本PTB33、Babawee一样,对褐稻虱的抗性稳定,已推荐用作进一步抗 性育种的优良抗源。粳籼89等23个品种能抗褐稻虱生物型1和2,可及时替代带即BPh1抗性 基因的品种。     

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...     

稻虱缨小蜂对水稻品种挥发物的行为反应

四臂嗅觉仪的行为试验表明、稻虱缨小蜂（Anagrus nilapareatae Pang et Wang)对不同水稻品种挥发物的行为反应存在显差异。在测试的6个未受害水稻品种中。浙852和TN1对稻虱缨小蜂的引诱作用显强于Nabeshi。受褐飞虱[Nitapareata lugens(Stal)]为害后．品种间引诱作用的差异更趋明显。在同一品种内,稻虱缨小蜂对受橱飞虱为害后的稻椿挥发物比未受害的稻株挥发物具更强的行为反应。然而．在稻椿、褐飞虱若虫复合体与稻株、褐飞虱卵,雌成虫复合体的挥发物间不存在显差异。     

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。     

稻褐飞虱的DNA遗传变异性分析

稻褐飞虱Ｎｉｌａｐａｒｖａｔａｌｕｇｅｎｓ生物型差异的研究,过去主要局限于形态学、生物学和细胞学比较及同功酶的多态性分析,对种群遗传变异规律的研究仅仅是进行经典的遗传分析。本文应用ＲＡＰＤ技术对褐飞虱种群的遗传变异进行了初步研究,以探讨褐飞虱是否存在明显的生物型分化。1　材料与方法11　虫源试虫采自中国水稻研究所养虫室。分别用品种ＴＮ1(无抗虫基因)、Ｍｕｄｇｏ(携带抗虫基因Ｂｐｈ1)和ＡＳＤ7(携带抗虫基因ｂｐｈ2)强迫饲养30代以上。以寄主名称的第一个字母区分三个不同来源的种群,即Ｔ种群、Ｍ种群和Ａ种群。采集…     

水稻褐飞虱抗性基因研究进展

随着全球性气候变暖以及稻作区耕作栽培措施的改变,稻褐飞虱已成为严重危害水稻产量的害虫之一.综述当前水稻褐飞虱抗性基因的定位、克隆以及抗性机制的最新研究进展,并对抗褐飞虱水稻育种的利用现状作报道.     

稻菜轮作对稻田褐飞虱和蜘蛛数量的影响

在广东省广州市花都区和白云区系统调查了稻菜轮作田、水稻连作田的水稻害虫褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)及其捕食性天敌蜘蛛的数量,结果表明:与水稻连作相比,花都区稻菜轮作模式总体上降低了褐飞虱数量,同期最高降低66.6%,对田间蜘蛛数量影响不明显;白云区的稻菜轮作模式也显著降低了褐飞虱的数量,同期最高降低56.3%,对蜘蛛数量的影响也不明显。稻菜轮作模式能有效降低田间褐飞虱数量,有利于水稻生产。     

稻虱缨小蜂对褐飞虱和白背飞虱卵的识别机制

研究了室内条件下信息化合物及稻飞虱卵的形态特征在稻虱缨小蜂识别2种卵寄主褐飞虱和白背飞虱中的作用。结果表明,褐飞虱和白背飞虱雌成虫诱导的水稻挥发物对稻虱缨小蜂的引诱作用无显著差异,各自的引诱比例(头数)分别为57.50%(23头)和42.50%(17头)。稻虱缨小蜂对2种飞虱4组材料,完整卵、磨碎卵、带卵叶鞘和若虫为害叶鞘的行为反应,除了在褐飞虱完整卵上的搜索时间极显著地长于在白背飞虱完整卵上的以外,其余的均不存在差异。挥发物捕集结果表明,褐飞虱和白背飞虱雌成虫诱导的水稻挥发物组成相非常一致。上述结果表明水稻挥发物、稻飞虱利它素及飞虱卵的形态特征在稻虱缨小蜂识别褐飞虱和白背飞虱卵中的作用不明显。文中就稻虱缨小蜂识别2种寄主的机制进行了讨论。     

水稻褐飞虱综合治理研究与示范——农业公益性行业专项“水稻褐飞虱综合防控技术研究”进展

针对我国褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)近年来严重为害及其对当家农药品种抗性急剧上升的现状,本项目在华中、华南、华东地区等代表性地区开展褐飞虱灾变规律、抗虫品种培育、抗药性监测及复配农药新剂型开发、生态治理新技术研究、预测预报技术、可持续治理技术集成与示范研究。结果表明:越南、老挝等境外虫源地及我国华南、长江中下游等地田间褐飞虱种群仍以2型为主,3型次之。田间小气候是褐飞虱逃避高温的关键因素,褐飞虱在上午气温升高时大量向温度较低的水稻基部20cm范围内转移以逃避高温,将高温天气造成的不利影响降至最低。不同栽插方式对褐飞虱发生量有明显影响,手栽稻田褐飞虱发生最重,机插稻次之,直播稻最轻。不同水稻品种、N肥施用水平对褐飞虱的发生有明显的影响:超级杂交稻褐飞虱虫口密度明显高于常规杂交稻,高N肥施用量促进褐飞虱的发生,且水稻品种与N肥施用量对褐飞虱发生量的影响有明显交互作用。抗药性监测结果表明:我国褐飞虱对吡虫啉有极高水平抗性(168.1～561.5倍),对噻嗪酮为低到中等水平抗性(4.2～33.1倍),对氟虫腈为敏感性降低到高水平抗性(2.7～67.7倍),对烯啶虫胺与毒死蜱为低水平抗性。筛选出噻虫嗪、吡蚜酮、唏啶虫胺和仲丁威4种高效低毒的防治单剂。研制出3种农药复配新制剂,其中1种新制剂已获得农业部药检所正式登记,且规模化生产,2种新制剂已进入农药登记程序。精细定位水稻抗褐飞虱基因Bph6、Bph7、Bph9、Bph15、BG1222,并找到了它们的近距离共分离分子标记。培育出高产、优质、熟期适宜、含有抗稻飞虱基因Bph14的水稻新品种广两优476。储备了一批聚合多抗稻飞虱基因的水稻亲本材料。研发出在田埂种植芝麻、大豆等天敌诱集植物,增加褐飞虱卵期寄生蜂和捕食性天敌蜘蛛的种群数量的轻简化生态调控技术;研发出对褐飞虱成、若虫取食及雌成虫产卵均有驱避作用的植物提取物混配剂3种;研发出显著提高稻虱缨小蜂对田间褐飞虱卵寄生率的引诱剂1种。建立了褐飞虱环境友好防控技术集成体系,并在湖南、湖北、广东、广西、浙江、江西6省区示范应用,取得了良好的经济、生态、社会效益。