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     

水稻品种抗虫特征次生物质及其对白背飞虱种群的抑制作用

应用高效液相色谱(HPLC)技术,对具有不同白背飞虱抗性水平的5个水稻品种25个样品中13个特征次生物质色谱峰进行了测定,并运用主成分分析和多元回归分析,建立了抗白背飞虱种群增长的预测模型:Y=152.0762+0.7749X4-13.1806X9-14.4265X10。检验结果表明,白背飞虱种群增长指数与特征峰面积之间极显著相关(r=0.9999,P=0.0058),其中峰4、峰9、峰10对应的次生化合物可能是影响水稻对白背飞虱抗性水平的主要抗原次生化合物;抗原特征峰面积总值与白背飞虱种群增长指数具有显著的相关性,拟合的线性回归方程为:Y=82.7086-2.3476X。因此,利用高效液相色谱法测定抗原特征次生物质,可以简捷、快速地测定大田白背飞虱种群在栽培品种上的发生动态,即间接估计该品种的抗虫性。此外,采用种群生命表技术与干扰作用控制指数IIPC值评价水稻品种对白背飞虱种群消长的影响,结果显示,中感品种籼小占、粤农占、小农占I总值分别为9.280、6.030、6.603,中抗虫品种粳籼89为3.689,而感虫品种双桂I为29.789,表明中抗虫品种对白背飞虱种群的抑制作用仍十分明显,而这种抑制作用主要表现在第二世代上。     

不同寄主植物上灰飞虱种群生命表的比较

为比较不同寄主植物上灰飞虱种群发展趋势,通过室内实验,组建了灰飞虱Laodelphax striatellus Fallèn在武育粳3号、盐稻8号、徐稻3号、Ⅱ优084、Ⅱ优42、扬麦12、稗草和千金子这8种寄主植物上的实验种群生命表;通过田间调查,比较了粳稻武运粳7号和籼稻Ⅱ优084上灰飞虱自然种群发生动态。不同寄主植物上灰飞虱实验种群生命表的比较结果表明,灰飞虱的若虫发育历期在稗草上最短,其次为扬麦12和粳稻上,而在杂交籼稻Ⅱ优084、Ⅱ优42和杂草千金子上的发育历期长达近30 d;灰飞虱在稗草上的种群趋势指数亦最高,为45.57,其次为粳稻品种盐稻8号（39.36）、徐稻3号（34.54）和武育粳3号(31.70)上,其中盐稻8号与稗草上无显著差异;杂交稻Ⅱ优084和Ⅱ优42上灰飞虱的种群趋势指数显著低于粳稻上的;而灰飞虱在千金子上的种群趋势指数最低,仅为11.04。大田调查则表明,一定时期粳稻武运粳7号上灰飞虱种群个体数量显著高于籼稻Ⅱ优084上。研究表明灰飞虱的适宜寄主植物依次为稗草、粳稻品种和小麦。     

白背飞虱的再迁飞能力

通过室内模拟试验研究了白背飞虱经过一次远迁降落、取食不同水稻品种后的再迁飞能力。根据吊飞试验的持续飞行时间可将白背飞虱种群划分为居留型(<30 min)、迁飞型(≥30 min)、远迁型(>420 min)和再迁飞型(第二次吊飞持续飞行时间 ≥30 min)。在所测的558头白背飞虱中,再迁飞型的比率为5.7%;而在112头迁飞型个体中,再迁飞的比率为28.6%。取食不同品种的水稻对白背飞虱的飞行能力和再迁飞能力有显著影响。取食感虫水稻的白背飞虱飞行能力和再迁飞能力较强,再迁飞的比率也较高 (>5%)。吊飞前后取食常规稻与耐虫品种组合的飞虱的再迁飞时间则较短,再迁飞比率也较低;但吊飞前后均以耐虫品种饲喂的个体,反而也表现出较高的再迁飞比率和中等水平的再迁飞时间。而且,第一次飞行360 min以上的个体具有较强的再迁飞潜力。交配只对6日龄雌虫和2日龄雄虫的飞行能力有显著影响。     

白背飞虱种群动态研究

白背飞虱种群动态包括迁入虫量、稻型、品种、气候等方面。白背飞虱种群数量与迁入虫量呈显著相关;成虫取食杂交稻的繁殖力显著大于取食常规稻的繁殖力,各代成虫的繁殖力亦有显著差别,表现出第一代>迁入代>第二代,在低密度虫口下,成虫繁殖力无显著的差异;白背飞虱在抗虫品种上难以形成危害种群;根据气候对白背飞虱种群发生数量的影响,划分为三类气候发生型,即低温阴雨轻发型,偏暖多雨中发型,温暖少雨重发型,对主害代种群发展起抑制作用的是6月降水强度。     

不同水稻品种对白背飞虱取食和产卵选择性的影响

为进一步了解抗虫品种对白背飞虱的抗性机制,运用标准苗期群体鉴定法、蜜露测定法等方法,研究了8个不同抗性水平水稻品种对白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)取食和产卵选择性的影响。结果表明,水稻品种IR54751-2-34-10-6-2、MR1532、Rathu Heenati表现为高抗;IR54742-1-18-12-11-2、IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1表现中抗;IR72表现为中感;BG367-7、TN1表现为高感。白背飞虱对MR1532、IR54751-2-34-10-6-2和Rathu Heenati上的取食趋性较弱,这几个品种对白背飞虱取食量的影响最大;MR1532、Rathu Heenati和IR54751-2-34-10-6-2上的卵量显著少于产在对照品种TNI的卵量,IR54742-1-18-12-11-2、IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1、IR72上的卵量与产在对照品种TNI上的卵量差异不显著。白背飞虱在抗虫品种上并非完全不取食,只是抗性越强取食量越少;抗性表现为抗的品种对白背飞虱成虫产卵选择性有明显影响。     

白背飞虱产卵与水稻生育期关系的观察初报

近年来,我国南方稻区种植的水稻品种绝大多数对白背飞虱表现不抗虫,部分地区白背飞虱的虫量和危害超过了褐飞虱。以中稻受害最重,因为中稻的分蘖期至孕穗末正是白背飞虱产卵、为害的盛期。为了指导白背飞虱卵情调查和准确预报其发生量,1985年就白背飞虱产卵规律与水稻生育进程的关系,进行了初步观察,现将调查结果整理报道如下。     

RNAi和取食不同品种水稻后白背飞虱多铜氧化酶4基因的表达差异及生物学效应

【目的】分析RNAi及取食不同品种水稻后白背飞虱Sogatella furcifera多铜氧化酶4(multicopper oxidase 4, MCO4)基因的表达差异和生物学效应,以期为该基因的功能研究提供理论依据。【方法】通过生物信息学技术方法分析白背飞虱MCO4基因的核苷酸和氨基酸序列;利用RNAi技术沉默白背飞虱3龄若虫的MCO4基因,检测显微注射法和饲喂法的沉默效率,研究该基因被干扰后对白背飞虱3龄若虫存活率的影响;白背飞虱成虫取食不同抗性水稻品种24 h后,采用RT-qPCR检测其体内MCO4基因表达量的变化,并统计其体重。【结果】白背飞虱MCO4基因的核苷酸序列全长为2 166 bp,编码721个氨基酸。显微注射法进行MCO4基因的RNAi可成功沉默白背飞虱的MCO4基因,且沉默效率远高于饲喂法。MCO4基因被RNAi沉默后白背飞虱3龄若虫存活率显著低于正常若虫的。与取食水稻感虫品种TN1相比,取食水稻抗虫品种IR26的成虫MCO4基因表达量显著增加,且成虫体重显著降低。【结论】显微注射法可以更好地干扰白背飞虱MC04基因的表达。沉默MCO4基因对白背飞虱3龄若虫的存活率有显著影响,我们推测MCO4基因在白背飞虱取食水稻中具有重要的作用。     

水稻施硅对白背飞虱刺吸和寄主选择行为的影响

【目的】硅可增强植物对多种植食性昆虫的抗性。本研究旨在了解硅处理对水稻叶鞘硅化程度及其对白背飞虱Sogatella furcifera刺吸和寄主选择行为的影响,以明确施硅增强水稻对白背飞虱的抗性的部分机制。【方法】采用扫描电镜观察施硅水稻的叶鞘硅化程度;利用刺吸电位技术记录白背飞虱若虫刺吸行为;采用笼罩法测定白背飞虱雌成虫栖息和产卵选择性。【结果】与不施硅的对照相比,硅处理(0.16和0.32 g SiO2/kg土壤)增加了水稻叶鞘硅细胞的数量,延长了白背飞虱若虫刺吸行为中非刺探波和路径波的总时间,缩短了取食韧皮部汁液的时间。在选择性测定中,与对照组相比,白背飞虱雌成虫对0.16和0.32 g SiO2/kg土壤处理的水稻的栖息率分别降低48.0%和67.4%,在其上的产卵量分别降低34.8%和46.1%。【结论】施硅增加水稻对白背飞虱的排驱性,阻碍白背飞虱的刺吸行为,因此有助于增强水稻对白背飞虱的抗性。     

两个水稻抗源与其育成新品种对褐飞虱生物学特性的影响

本试验对褐飞虱若虫生存率、发育进度、体重、种群建立以及成虫全氨基酸含量进行测定分析．结果表明,抗源品种上取食的褐0飞虱若虫存活率降低20%～40％;发育进度慢了1—2个龄期,体重轻13．2—17mg/10头,群体增长数量减少4倍以上。反映出抗源品种对褐飞虱的生存率、体重、发育进度及群体增长数量等生物学特性存在不良的影响,其育成品种也表观出相似的特点。成虫取食后全氨基酸测定结果表明,取食抗性品种后,虫体内氨基酸总含量偏低．与感虫品种相比相差2倍。     

Preference of white-backed planthopper, Sogatella furcifera to different rice varieties

Preference studies of the white-backed planthopper, Sogatella furcifera (Horvath) (Delphacidae: Homoptera) (WBPH) for different growth stages of rice, Oryza sativa L., indicated that WBPH selected its preferred variety for feeding by alighting on the plant and feeding briefly, tasting the plant. Differential preference for shelter, food or oviposition by WBPH were observed for different rice varieties and for different stages of a variety. With the advancement of plant age, rice varieties became more unsuitable for feeding and a process progressing more rapidly in resistant varieties. Most of the resistant varieties viz. Pundia, Landi Sarakanti and Ptb-33, unsuitable for shelter and feeding were usually not preferred for oviposition. However, the tolerant variety Mahia bankoi, though suitable for shelter and feeding was also not preferred for oviposition. Therefore, when screening varieties by only measuring feeding preference sources having tolerance mechanisms of resistance may be overlooked.     

水稻种质资源芽期耐冷性的鉴定与评价

对新收集的879份水稻种质资源进行了水稻芽期耐冷性的鉴定与评价,从中筛选出芽期耐冷性极强的水稻种质资源39份,均为贵州地方粳稻品种.供试粳稻品种61.23%具有强芽期耐冷性(3级),而籼稻品种只有13.77%具有强芽期耐冷性(3级 ),粳稻品种的芽期耐冷性显著强于籼稻品种.无论籼稻,还是粳稻,贵州地方稻种的芽期耐冷性显著强于来自其他地区的品种,从贵州地方稻种中挖掘极强耐冷种质资源的潜力较大 .     

Microsatellite diversity within Oryza sativa with emphasis on indica-japonica divergence

The molecular evolution of cultivated rice Oryza sativa L. has long been a subject of rice evolutionists. To investigate genetic diversity within and differentiation between the indica and japonica subspecies, 22 accessions of indica and 35 of japonica rice were examined by five microsatellite loci from each chromosome totalling 60 loci. Mean gene diversity value in the indica rice (H=0.678) was 1.18 times larger than in the japonica rice (H=0.574). Taking the sampling effect into consideration, average allele number in the indica rice was 1.40 times higher than that in the japonica rice (14.6 vs 10.4 per variety). Chromosome-based comparisons revealed that nine chromosomes (1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10 and 11) harboured higher levels of genetic diversity within the indica rice than the japonica rice. An overall estimate of F(ST) was 0.084-0.158, indicating that the differentiation is moderate and 8.4-15.8% of the total genetic variation resided between the indica and japonica groups. Our chromosome-based comparisons further suggested that the extent of the indica-japonica differentiation varied substantially, ranging from 7.62% in chromosome 3 to 28.72% in chromosome 1. Cluster analyses found that most varieties formed merely two clusters for the indica and japonica varieties, in which two japonica varieties and five indica varieties were included in the counterpart clusters, respectively. The 12 chromosome-based trees further showed that 57 rice varieties cannot be clearly clustered together into either the indica or japonica groups, but displayed relatively different clustering patterns. The results suggest that the process of indica japonica differentiation may have proceeded through an extensive contribution by the alleles of the majority in the rice genome.     

不同地理种群褐飞虱的抗逆性

研究了不同地理种群褐飞虱对水稻抗性品种、若虫高密度、高温、饥饿和杀虫剂等逆境条件的抗性。结果表明,广西和云南种群褐飞虱对抗虫品种的适应性比浙江种群强而广,浙江种群只能适应抗虫品种ＩＲ２６而广西和云南种群则还能适应抗性更高的ＡＳＤ７和Ｒａｔｈｕ Ｈｅｅｎａｔｉ。广西和云南种群较能适应高密度环境,而浙江种群的适应性较差,其雌虫短翅率与若虫密度呈显著负相关。虽然广西和云南种群对高温的忍受性比浙江种群的强     

转cry1Ab基因水稻对非靶标昆虫白背飞虱种群增长的影响

通过室内饲养实验及水稻氨基酸和碳、氮含量测定,比较研究了转cry1Ab水稻克螟稻 (KMD1和KMD2)与其亲本秀水11对非靶标害虫白背飞虱种群增长的影响。 结果表明,以克螟稻为食可对白背飞虱的产卵期和每雌产卵量产生一定影响。 以KMD2为食的白背飞虱的产卵期为7.6天,每雌产卵量为95.0粒,均显著低于以母本秀水11为食的白背飞虱的12.7天和167.5粒。但是,以KMD1为食的白背飞虱仅产卵期（8.6天）显著变短, 其每雌产卵量与以其母本秀水11为食的白背飞虱无显著差异。稻苗氨基酸含量分析结果表明KMD2引起白背飞虱种群生殖力显著下降可能与其游离氨基酸的总量和丙氨酸含量的显著下降以及谷氨酸含量的显著上升有关。因此,转cry1Ab水稻可对白背飞虱种群增长产生影响,但其影响因转cry1Ab水稻品种而异。     

Salinity tolerance of japonica and indica rice (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> L.) at the seedling stage

In order to identify the degree of salinity tolerance of the indica and japonica rice groups, 10 varieties were tested under saline and non-saline conditions. Twelve-day-old seedlings were grown in normal culture solution, then initially salinized at an electrical conductivity (EC) of 6 dS/m for 4 days, and finally salinized at an EC of 12 dS/m for the next 14 days. The growth parameters, and Na and K absorption in the shoot were measured to characterize the tolerance level of the two rice groups. Reduction in all growth parameters of tolerant varieties was significantly lower in indica varieties than in japonica varieties. Tolerant indica varieties were good Na excluders, absorbed high amounts of K, and maintained a low Na/K ratio in the shoot. Tolerant japonica varieties also absorbed less Na but were not as good excluders as indica varieties. Shoot K concentration alone did not show any relationship to salinity tolerance. These results indicate that, for all parameters measured, the tolerance level of indica was higher than that of japonica.     

高温及水稻类型对灰飞虱种群的影响

近年来,灰飞虱Laodelphax striatellus(Fall n)在江浙等地呈明显上升态势。采用不同温度及水稻类型处理灰飞虱若虫,获得灰飞虱种群在不同处理组合下的存活率、发育进度及抗寒力。结果表明,35℃的高温下,灰飞虱各龄若虫无论在杂交籼稻还是粳稻上,其发育进度均比25~30℃推迟2~7d。35℃高温下若虫死亡率较高,并且不能正常羽化。粳稻上饲养的灰飞虱若虫的存活率明显高于杂交籼稻,但水稻类型和温度对灰飞虱存活率的影响不存在明显的互作作用。在适宜温度下(27~30℃)用杂交籼稻饲养的灰飞虱,其过冷却点及结冰点均要比在高温(35℃)或低温(25℃)下饲养的低。在26~30.5℃变温条件下,杂交籼稻上饲养的灰飞虱的过冷却点和结冰点显著低于粳稻上饲养的,而且不同温度和水稻类型上的灰飞虱的过冷却点均低于零下10℃。可见江浙稻区冬季低温对灰飞虱的越冬已不存在制约作用。温度和水稻类型的变化是近年灰飞虱暴发成灾的重要原因。