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。     

取食施硅水稻对褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确褐飞虱Nilaparvata lugens成虫取食施硅水稻对其体内保护酶及解毒酶活性的影响,为硅介导的水稻抗虫性的应用提供证据。【方法】以TN1(感虫品种)为供试水稻品种,采用营养液添加Na₂SiO₃·9H₂O的方法设置112 mg Si/L(Si+)和0 mg Si/L(Si-)2种施硅水平,通过酶活性分析测定取食Si+或Si-水稻植株24, 48, 72和96 h后褐飞虱成虫体内保护酶［过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和超氧化物歧化酶(superoxide, SOD)］以及解毒酶［谷胱甘肽S-转移酶(glutathione-S-transferase, GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)和多功能氧化酶(mixed-functional oxidase, MFO)］活性的动态变化。【结果】与取食Si-水稻植株的褐飞虱成虫相比,取食Si+水稻植株24和48 h时,褐飞虱成虫POD活性分别显著增加101.2%和55.2%,SOD活性分别显著增加78.2%和19.6%;取食72 h时,CAT和SOD活性分别显著增加16.5%和29.7%;取食96 h时,CAT和POD活性稍有降低,SOD活性显著降低12.6%。添加硅总体上增加GST和MFO活性,降低CarE活性。取食Si+水稻植株24, 48, 72和96 h时,GST活性分别显著升高57.2%, 200.7%, 84.7%和45.9%;MFO活性在取食72和96 h时分别显著升高70.2%和28.3%;而CarE活性在取食72和96 h时分别显著降低38.1%和32.0%。【结论】取食施硅水稻引起褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性发生了变化,进而对褐飞虱生理代谢产生了影响。     

褐飞虱成虫不同密度和取食时长胁迫下水稻植株的生理生化响应

【目的】探索褐飞虱Nilaparvata lugens不同密度与取食时长胁迫下水稻植株生理生化响应。【方法】在褐飞虱成虫3个密度(2,4和8头/株)与4个取食时长(6, 24, 48和96 h)的组合处理后，应用生物化学分析方法检测水稻植株中叶绿素(chlorophyll, Chl)与总蛋白(total protein, TP)含量，脂氧合酶(lipoxygenase, LOX)、总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase, T-SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)与多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)活性。【结果】与对照组(未接种褐飞虱成虫)相比，取食6 h时，低密度(2头/株)褐飞虱成虫引起水稻植株中Chl含量显著降低，TP含量和PPO活性显著升高；高密度(8头/株)褐飞虱成虫引起水稻植株中Chlb和总Chl含量、TP含量及LOX和POD活性显著升高。与对照组相比，取食24 h时，低密度褐飞虱成虫引起水稻植株中Chl含量和PPO活性显著降低，LOX, T-SOD和POD活性显著升高，高密度褐飞虱成虫引起水稻植株中...     

白背飞虱对水稻抗虫品种N_(22)的适应性研究

在室内连续用感虫品种TN1和抗虫品种N2 2 单管饲养白背飞虱 (Sogatellafurcifera)种群 ,研究它对抗虫水稻品种的适应性及其体内保护酶的变化 .结果表明 ,白背飞虱在感虫品种TN1和抗虫品种N2 2品种上饲养 1至 2代 ,其卵历期、若虫期和全世代历期均无明显差异 .从感虫品种TN1转移到抗虫品种N2 2 上饲养 1代 ,白背飞虱的若虫存活率、雌成虫寿命、体重、蜜露量、产卵量和内禀增长率等均低于在抗虫品种上连续饲养 2代 ,而后者又低于在感虫品种上饲养的指标 .白背飞虱在抗虫品种上连续饲养 2代后 ,体内保护酶中超氧化物岐化酶 (SOD)和过氧化氢酶 (CAT)活性逐渐接近于感虫品种上连续饲养的结果 ,说明白背飞虱从感虫品种转到抗虫品种在开始时并不适应 ,经过连续繁殖多代后白背飞虱逐渐适应 ,最后导致抗虫品种的抗性丧失     

白背飞虱对水稻抗虫品种N22的适应性研究

在室内连续用感虫品种TN1和抗虫品种N22单管饲养白背飞虱(Sogatella furcifera)种群,研究它对抗虫水稻品种的适应性及其体内保护酶的变化,结果表明,白背飞虱在感虫品种TN1和抗虫品种N22品种上饲养1至2代,其卵历期、若虫期和全世代历期均无明显差异,从感虫品种TN1转移到抗虫品种N22上饲养1代,白背飞虱的若虫存活率、雌成虫寿命、体重、蜜露量、产卵量和内禀增长率等均低于在抗虫品种上连续饲养2代,而后者又低于在感虫品种上饲养的指标,白背飞虱在抗虫品种上连续饲养2代后,体内保护酶中超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐接近于感虫品种上连续饲养的结果,说明白背飞虱从感虫品种转到抗虫品种在开始时并不适应,经过连续繁殖多代后白背飞虱逐渐适应,最后导致抗虫品种的抗性丧失。     

白背飞虱对不同抗虫性稻株糖类物质的利用

本文通过对白背飞虱Sogatella furcifeta Horvath在不同苗龄抗虫品种Rathu Hee nati(简称RHT)和感虫品种Taichung Native 1(简称TNl)稻株上的取食反应,对摄入食物中糖类的利用和体内葡糖苷酶的活性变化,以及对稻株含糖量的分析,初步探讨了白背飞虱对稻株糖类物质的利用。白背飞虱在抗虫、感虫品种上的取食均随稻株苗龄的增长而降低,沮不管品种的抗虫性如何,稻株内的总糖量却随稻株苗龄的增加而上升。高效液相色谱分析飞虱分泌的蜜露结果表明,在RHT上分泌的蜜露里,蔗糖和果糖的含量明显地低于在TNI上分泌的。由此推测白背飞虱从RHT稻株韧皮部中吸食的汁液较从TNI中的少,但利用率高。取食RHT后的白背飞虱,体内的葡糖苷酶活性明显地较取食TNl后的低,并与飞虱体重的变化呈正相关。在白背飞虱体内可能存在着两种独立的、可控制食物的摄入及摄入食物的消化和吸收的机制。     

H2O2在黑松-松材线虫早期互作应答中的调控作用

松材线虫病已对中国森林资源以及生态环境造成严重破坏和威胁.近年信号分子H2O2在植物病害中的作用已成为研究热点,然而对松树-松材线虫互作中H2O2方面的功能研究不多见.本实验以三年生黑松(Pinus thunbergii)为材料,通过施用外源H2O2供给剂和抑制剂(AsA)探讨H2O2对松树-松材线虫互作体系中抗氧化保护酶、苯丙烷代谢途径的调控作用;同时对黑松感染松材线虫后体内H2O2产生的酶途径加以研究.结果表明,外源H2O2处理提前诱发了染虫黑松体内H2O2含量大幅度升高;AsA可在接种早期抑制染虫黑松体内H2O2含量,推迟了H2O2大量积累的发生.同步测定染虫黑松体内相关酶活性发现,外源H2O2处理后,染虫黑松体内APX和CAT活性下降幅度更大,MDA含量、PAL酶活性均提前积累;而外源AsA处理则推迟染虫黑松体内APX和CAT活性大幅下降的发生,延迟且削弱了MDA含量大量积累的发生和累积程度,PAL酶活性升高也滞后.同步观察黑松感病症状,发现H2O2处理组染虫黑松发病最快;仅接种松材线虫处理组次之;AsA处理组染虫黑松发病最慢.这表明,受松材线虫侵染后,黑松体内大量累积的信号分子H2O2可影响寄主体内抗氧化保护酶活性、苯丙烷代谢途径的表达,进一步影响了感病症状的表达.对黑松体内H2O2产生酶来源研究发现,黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂别嘌呤醇和NADPH氧化酶抑制剂二亚苯基碘(DPI)处理均能明显抑制黑松体内H2O2含量,说明XO和NADPH氧化酶均是黑松与松材线虫互作体系中内源H2O2合成的重要酶.     

白背飞虱取食抗虫品种过程中体内保护酶和自由基的变化

白背飞虱取食抗虫品种过程中自由基含量显增加,在取食18小时后达最高值,以后开始下降,在取食中抗品种N22和高抗品种Ptb33时,虫体内SOD和CAT活性明显增加,且起着主要作用,POD作用不明显;白背飞在抗虫品种上连续饲养一至二代后,体内保护酶活性逐渐接近于感虫品种,基本明确了白背飞虱取食抗虫品种过程中体内保护酶和自由基的变化规律。     

抗感吡虫啉褐飞虱在抗虫水稻品种上的适合度比较

建立抗呲虫啉褐飞虱Nilaparvata lugens(St(a)l)种群和敏感呲虫啉褐飞虱种群在不同抗虫水稻品种(TN1、IR36)上的实验种群生命表,比较了抗感吡虫啉种群在感虫品种TN1上以及在抗虫品种IR36上饲养4代的种群趋势指数(Ⅰ)和适合度的差异.结果表明,在TN1上,抗呲虫啉和敏感吡虫啉褐飞虱种群的种群数...     

低温胁迫对巨尾桉幼苗膜脂过氧化及保护酶的影响

以木本植物巨尾桉幼苗为材料 ,研究低温胁迫对巨尾桉膜脂过氧化及保护酶的影响 ,测定了幼苗叶片的O 2(超氧阴离子 )产生速率、H2 O2 、(过氧化氢 )、MDA(丙二醛 )含量、相对电导率和SOD(超氧化物歧化酶 )、POD(过氧化物酶 )、CAT(过氧化氢酶 )、APX(抗坏血酸过氧化物酶 )活性。结果表明 :低温胁迫使叶片O 2 产生速率、H2 O2 、MDA含量和相对电导率增加 ,但抗寒锻炼植株的增幅远小于对照 ;抗寒锻炼植株的SOD、POD、CAT和APX活性均低于对照。     

Flagellin from an incompatible strain of Acidovorax avenae mediates H2O2 generation accompanying hypersensitive cell death and expression of PAL,Cht-1, and PBZ1, but not of Lox in rice

Acidovorax avenae causes a brown stripe disease in monocot plants. We recently reported that a rice-incompatible strain of A. avenae caused hypersensitive cell death in rice and that the flagellin of the incompatible strain was involved in this response. The incompatible strain induced the rapid generation of H2O2 accompanying hypersensitive cell death and the expression of defense genes such as PAL, Cht-1, PBZ1, and LOX, whereas the compatible strain did not. The purified incompatible flagellin also induced the expression of PAL, Cht-1, and PBZ1, but LOX expression was not induced by the incompatible flagellin. PAL and LOX enzymatic activities were increased by inoculation with the incompatible strain, whereas only PAL activity was increased by the incompatible flagellin. Interestingly, the flagellin-deficient incompatible strain lost the ability to generate H2O2 and induce hypersensitive cell death, but PAL, Cht-1, and PBZ1 expression still were induced by inoculation with the deficient strain, suggesting that induction of these genes is regulated not only by flagellin but also by some other signal. Thus, the incompatible flagellin of A. avenae is a specific elicitor in rice, but it is not the only factor capable of inducing the rice defense system.     

Ca2+和钙调素对H2O2诱导的玉米幼苗耐热性的调控

外源H2O2预处理提高了玉米幼苗内源H2O2的含量和钙调素(CaM)活性,缓解了高温处理过程中CaM活性的下降,增加了玉米幼苗在高温胁迫下的存活率.H2O2诱导的玉米幼苗耐热性的形成可被外源Ca2 处理所加强,被Ca2 螯合剂EGTA、质膜Ca2 通道阻塞剂La3 、胞内Ca2 通道阻断剂RR(钌红),以及CaM抑制剂CPZ(氯丙嗪)和TFP(三氟拉嗪)所抑制,表明Ca2 和CaM参与了H2O2诱导的玉米幼苗耐热性形成的调控.     

小粒野生稻导入系对稻飞虱的抗性鉴定与分析

稻飞虱是水稻生产最严重的害虫之一。野生稻拥有丰富的抗虫基因资源,导入系是鉴定和利用野生稻有利基因的有效途径。本研究通过对371份小粒野生稻导入系进行抗褐飞虱和白背飞虱接虫鉴定,分别筛选出了11份抗、72份中抗褐飞虱的材料和7份抗、45份中抗白背飞虱的材料,其中有5份材料兼抗褐飞虱和白背飞虱,这是从小粒野生稻中鉴定出抗白背飞虱材料的首次报道。通过对2份抗性导入系材料与感虫亲本杂交构建的F1和F2群体的抗虫鉴定和分析表明:K41对褐飞虱和白背飞虱的抗性受2对显性抗虫基因通过互补作用所控制;P114对褐飞虱和白背飞虱的抗性都是由1对主效的隐性基因控制。这些结果必将有利于小粒野生稻抗稻飞虱的基因定位和育种利用。     

水稻对褐飞虱抗性相关蛋白的双向电泳分析

以药用野生稻(Oryza officinalis)的转育后代B5(高抗褐飞虱(Nilaparvata lugens Stl))与感虫品种明恢63 (Oryza sativa L.)为亲本,构建了一个重组自交系群体.通过抗褐飞虱鉴定,筛选出极端抗虫株系和极端感虫株系,运用分群分析法(bulked segregant analysis,BSA)分别建成了极端抗虫集团(resistant bulk)和极端感虫集团(susceptible bulk)的蛋白质池.利用双向电泳技术,分别分析了极端抗虫集团和极端感虫集团受虫害与未受虫害的秧苗蛋白质的变化.结果发现,虫害48 h后,感虫集团的一个分子量为40 kD的蛋白质P40 (pI=6.3)的表达明显减弱甚至消失,而在抗虫集团中,P40的表达未受影响.与褐飞虱为害后抗虫株系和感虫株系不同的生理反应相联系,推测P40与水稻受褐飞虱虫害后引起的应答反应相关.     

水稻对褐飞虱抗性相关蛋白的双向电泳分析

以药用野生稻 (Oryzaofficinalis)的转育后代B5 (高抗褐飞虱 (NilaparvatalugensSt l) )与感虫品种明恢 6 3(OryzasativaL .)为亲本 ,构建了一个重组自交系群体。通过抗褐飞虱鉴定 ,筛选出极端抗虫株系和极端感虫株系 ,运用分群分析法 (bulkedsegregantanalysis ,BSA)分别建成了极端抗虫集团 (resistantbulk)和极端感虫集团 (susceptiblebulk)的蛋白质池。利用双向电泳技术 ,分别分析了极端抗虫集团和极端感虫集团受虫害与未受虫害的秧苗蛋白质的变化。结果发现 ,虫害 48h后 ,感虫集团的一个分子量为 40kD的蛋白质P40 (pI=6 .3)的表达明显减弱甚至消失 ,而在抗虫集团中 ,P40的表达未受影响。与褐飞虱为害后抗虫株系和感虫株系不同的生理反应相联系 ,推测P40与水稻受褐飞虱虫害后引起的应答反应相关     

水分胁迫下苹果叶片的H_2O_2代谢

轻度水分胁迫下苹果叶片Pr迅速升高 ,CAT活性变化不大 ,NaHSO3 处理能显著降低叶内H2 O2 含量 ,表明光呼吸的加强促进了H2 O2 产生可能是叶内H2 O2大量积累的主要原因 ;中度水分胁迫下叶片AsA含量的下降和Mehler反应的增强都非常明显 ,DDTC和AsA处理都能有效降低叶内H2 O2 积累 ,但MV处理的作用不大 ,说明叶片H2 O2 主要来源于Mehler反应 ,AsA降解造成叶片对H2 O2 清除能力的下降是其积累的根本原因 ;严重水分胁迫时 ,NaHSO3 和DDTC都不能有效地减轻叶内H2 O2 积累 ,光呼吸和Mehler反应都可能不是H2 O2 的主要来源     

Influence of pymetrozine on feeding behaviors of three rice planthoppers and a rice leafhopper using electrical penetration graphs

Pymetrozine reportedly inhibits feeding of plant sap-sucking insects, such as aphids and brown planthopper (Nilaparvata lugens (St?l)). By using electrical penetration graph (EPG), this study was conducted to investigate any differential effect of pymetrozine on the feeding behaviors of four major rice sap-sucking insect species, 1) N. lugens, 2) white-backed planthopper (Sogatella furcifera (Horváth)), 3) small brown planthopper (Laodelphax striatellus (Fallen)), and 4) green rice leafhopper (Nephotettix cincticeps Uhler). On pymetrozine-free TN1 rice plants, white-backed planthopper and small brown planthopper showed a significantly less activity in the phloem phases than brown planthopper or green rice leafhopper while green rice leafhopper engaged in relatively more xylem ingestion than brown planthopper, white-backed planthopper, and small brown planthopper. On the plants treated with 100 mg liter(-1) of pymetrozine, all four insect species showed significant increases, in total duration of nonprobing and significant decreases in the activities in phloem tissue, while all species showed similar feeding behavior during the pathway and xylem phases. This study revealed that, regardless of whether the insects on untreated plants spent more time feeding on phloem than xylem (brown planthopper) or more time on xylem than phloem (green rice leafhopper) or similar times on phloem and xylem (white-backed planthopper and small brown planthopper), their feeding behavior was disturbed by pymetrozine and exhibited similar patterns of sharp decline in activity in the phloem tissue and a significant increase the nonprobing.     

施硅增强水稻对纹枯病的抗性

采用水培的方法,从细胞学和生理生化方面研究了硅增强水稻对纹枯病的抗性作用。结果表明：加硅处理的水稻叶片硅化细胞和叶片表面的硅元素含量均显著高于缺硅处理（对照）：接种纹枯病菌后,加硅处理的MDA含量总体上低于缺硅处理,峰值尤为显著;加硅处理的SOD活性始终高于缺硅处理,接种后第4天加硅处理SOD活性较低时,其POD活性较高,而缺硅处理的POD活性较低,表明硅增强了SOD和POD之间的协调性;接种后硅对CAT和PAL活性没有产生明显影响,但降低了PP0活性;加硅能显著降低水稻植株的纹枯病病情指数。