饲食感染SRBSDV的水稻病株对传毒介体白背飞虱相关能源物质含量的影响

南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus, SRBSDV)近年对我国南方稻区水稻生产造成了极大危害。为探讨SRBSDV发生流行的原因,研究了饲食感染SRBSDV水稻病株对其介体昆虫白背飞虱体内能源物质含量的影响。结果表明,饲食感染SRBSDV水稻病株对白背飞虱若虫体内能源物质含量没有明显的影响,但是对雌成虫有明显的影响;饲食感染SRBSDV水稻病株使白背飞虱3日龄和5日龄雌成虫体内可溶性糖及游离氨基酸含量显著升高;此外,饲食感染SRBSDV水稻病株使5日龄雌成虫体内甘油酯含量和可溶性蛋白含量含量明显升高。上述结果证明饲食感染SRBSDV水稻病株会促进白背飞虱雌成虫体内糖类、脂类、氨基酸等物质的积累,有可能会导致其迁飞能力的提升,增加SRBSDV暴发流行的可能性。     

南方水稻黑条矮缩病毒介体昆虫白背飞虱的传毒特性

白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)为传播南方水稻黑条矮缩病病毒(SRBSDV)的媒介昆虫,阐明其传毒特性将有助于了解南方水稻黑条矮缩病的发生流行规律和建立相应的防治方法。本研究通过RT-PCR技术测定了白背飞虱的传毒参数。结果表明,白背飞虱初孵若虫、3龄若虫、5龄若虫、长翅型成虫和短翅型成虫的最短获毒时间分别是11、6、3、2和2min,最长获毒时间分别是19、12、9、8和8min。在26℃时,SRBSDV在不同虫态(初孵若虫、3龄若虫、5龄若虫、长翅型成虫和短翅型成虫)的白背飞虱体内的循回期分别是7～11、5～8、3～7、4～8和3～6d。5龄若虫、长翅型和短翅型成虫在三叶一心稻苗的最短接毒时间为4、5和6min,最长接毒时间为8、10和11min;它们在分蘖初期稻苗上的最短接毒时间分别是5、7和7min,最长接毒时间分别是10、12和12min。白背飞虱获毒后可终身传毒,但不能经白背飞虱卵传毒,单虫最多传毒株数为87株,平均传毒48.3±0.8株。可见,该虫具有较强的获毒能力和传毒能力,秧苗易感染SRBSDV。因此,在防治上应尽量清除田间SRBSDV毒源植物,减少白背飞虱获毒的机会,在秧田期和移栽初期应重点防治飞虱。     

浙江武义2009年南方水稻黑条矮缩病的毒源地分析

2009年, 浙江省境内首次出现南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black streaked dwarf virus, SRBSDV), 且仅武义县有发病现象。因为该病毒病是一种虫媒病毒, 且白背飞虱Sogatella furcifera (Horváth)是主要传毒介体, 所以本文通过白背飞虱灯下诱虫情况调查、 迁飞轨迹模拟、 天气学背景分析以及毒源地分析, 阐释了2009年浙江省武义县发现的南方水稻黑条矮缩病的供毒源地分布情况, 以及白背飞虱携毒的传递路径, 并讨论了轨迹模拟中各生物学参数的设定方法, 从而为剖析该病毒的宏观流行规律奠定科学基础。结果显示：(1) 通过对白背飞虱迁入武义的主要虫源地与经鉴定的南方水稻黑条矮缩病发病区域的叠加分析, 明确了浙江武义的可能毒源地分布于两广、 闽南、 赣南四省区境内; (2) 西南低空急流及偏南气流是白背飞虱将我国南方的病毒远距离传送到武义县境内的动力源; (3) 白背飞虱随下沉气流和降雨在武义境内的集中降落是南方水稻黑条矮缩病在当地暴发的触发条件。     

江西上犹2009、2010年南方水稻黑条矮缩病的毒源地分析

通过灯下诱虫情况调查、毒源地分析、轨迹模拟、ArcGIS技术以及天气学背景分析,阐释了2009、2010年江西省上犹县发现的南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)的供毒源地情况,以及白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)携毒的传递路径。结果显示:(1)通过对白背飞虱迁入上犹的虫源地与经鉴定的南方水稻黑条矮缩病发病区域的叠加分析,明确了传入上犹的毒源地分布于广东、广西、海南3省区境内。(2)西南低空急流及偏南气流是白背飞虱将我国南方的病毒远距离传送到上犹县境内的动力源。(3)白背飞虱随下沉气流和降雨在上犹境内的集中降落是SRBSDV在当地暴发的触发条件。     

南方水稻黑条矮缩病毒快速检测

南方水稻黑条矮缩病毒(southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)引起的新水稻矮缩病近年在越南北部和我国南方各省爆发,准确快速地检测病毒是病害预测的关键。本文针对该病毒的S10序列设计了一对新的引物S10F/S10R,利用一步法RT-PCR,对2010年5~8月间湖南省下属各县送来的疑似感染该病毒引起的水稻矮缩病样本进行了检测,结果显示,新引物能有效地区分阳性样品和非阳性样品。同时对PCR产物进行了序列测定,结果表明序列均与已发表的南方水稻黑条矮缩病毒序列(登录号:EU523360和EU784840)达约99%的同源性。还在此基础上构建了系统发育树,发现SRBSDV湖南、广东和海南分离物病毒位于一个相对独立的分支。研究发现相对以往的巢式RT-PCR,本文采用的新引物及一步法RT-PCR能快速检测南方水稻黑条矮缩病毒,简化了操作步骤,缩短了检测时间,适合在SRBSDV检测和病害预测中应用。     

南方水稻黑条矮缩病对褐飞虱和白背飞虱体内三种保护酶活性的影响

为探寻植物感染病毒病后对刺吸性害虫体内生化酶活性的影响,本文研究了感染南方水稻矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)的水稻对褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera成虫及若虫体内三种保护酶活性的影响。结果表明,取食染病水稻的白背飞虱和褐飞虱成虫及若虫体内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性均随取食时间的延长而增加。在带毒水稻上取食12 h后,白背飞虱成虫、褐飞虱成虫、若虫体内SOD活性与对照比差异不显著外,其他均显著高于对照;取食24 h后,白背飞虱若虫体内SOD、POD活性和褐飞虱若虫SOD活性虽高于对照但未达显著水平;取食5 d后,白背飞虱若虫、褐飞虱成虫、若虫POD活性未达显著外,其他均显著高于对照。以上研究结果可为进一步研究植物-病毒-寄主三种之间的关系提供参考。     

感染和未感染南方水稻黑条矮缩病毒的白背飞虱成虫唾液腺转录组比较分析

【目的】白背飞虱Sogatella furcifera是南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)传播的主要介体,其唾液腺在取食和传毒的过程中都发挥着重要作用,本研究旨在通过对带毒与不带毒白背飞虱成虫的唾液腺进行转录组测序,进而比较分析找出差异表达基因,推测出唾液腺中与传毒相关的基因。【方法】利用Ion ProtonⅡ,PGM平台进行带毒与不带毒白背飞虱成虫唾液腺转录组测序,用SOAPdenovo软件从头组装,通过blast X比对进行基因注释。采用Blast2go和Blastall软件对所测基因的GO功能富集和KEGG代谢途径进行分析;釆用RPKM分析差异表达基因。【结果】带毒和不带毒白背飞虱的唾液腺转录组样本的原始数据经过软件处理后分别获得52 062和51 407条unigenes序列(GenBank登录号分别为SRS851833和SRS843978),平均长度分别为639和647 bp。通过NR数据库比对,共18 431个unigenes具有同源序列,与赤拟谷盗Tribolium castaneum的同源序列最多(16.23%)。所有unigenes富集到52个GO类群,240个KEGG信号通路。白背飞虱在感染南方水稻黑条矮缩病毒后,唾液腺有89个unigenes序列的表达发生变化。【结论】本研究通过比较分析带毒与不带毒白背飞虱唾液腺转录组样本后,发现有部分基因序列的表达存在差异,这些基因序列可能和病毒与载体的互作有关。转录组数据的获得为研究与取食和传毒相关的基因提供了有用的信息,从而在分子水平上为后续研究白背飞虱与SRBSDV互作机制奠定基础。     

抗黑条矮缩病水稻品种资源的筛选与鉴定

近年来,水稻黑条矮缩病严重影响我国水稻生产,培育高抗黑条矮缩病的水稻新品种迫在眉睫。获得抗性好的水稻资源是育种的基础。本研究通过对保存的2000份水稻地方品种连续2年设置2个试验点的黑条矮缩病抗性鉴定,初步筛选出连续2年没有发病的资源38份。对这38份中农艺性状较好的6份粳稻资源进行人工室内接虫鉴定,获得高抗水稻黑条矮缩病的水稻资源1份。与感病对照相比,水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus, RBSDV）在抗病品种体内的表达量下降71.5倍,表明抗病品种对RBSDV在体内的复制有明显的抑制作用。本研究为水稻黑条矮缩病抗病育种和抗性基因的定位、克隆奠定了材料基础。     

稻飞虱暴发与南方水稻黑条矮缩病流行的宏观规律和微观机制

2009年以来,稻飞虱(白背飞虱和灰飞虱)的区域性暴发和它们传播的南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)的大面积流行给我国水稻生产造成极大的威胁,而对这种新的毁灭性病毒病却知之甚少。为此,亟需解决稻飞虱区域性迁飞规律、虫毒互作、毒源寻踪等科学问题,通过多学科交叉和宏微观结合及多尺度多途径的综合研究,探索稻飞虱发生与SRBSDV流行的互作机制(虫病地方性消长关系、两者在微观水平上的互作等),明确稻飞虱远距离传毒的行为与生理生化及分子机制(迁飞与病原摄带及传毒的关系),阐释各稻区飞虱与病毒的源库关联机制,揭示稻飞虱与SRBSDV区域性灾变的触发因子与调控机制,为保障国家粮食安全提供科学依据。     

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。     

南方水稻黑条矮缩病毒诱导的水稻挥发物及白背飞虱成虫对其组分的行为反应

【目的】南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)是白背飞虱Sogatella furcifera在稻苗间传播的一种持久性病毒。本研究旨在调查SRBSDV是否诱导水稻挥发物的含量及成分发生变化,并探究变化的组分是否对白背飞虱具引诱或驱避作用。【方法】采用动态顶空法收集3个水稻品种病/健植株的挥发物,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析各品种不同生育期病/健株挥发物的组分,使用嗅觉测定仪测定了白背飞虱对病株特有挥发物的嗅觉行为反应。【结果】从健株检测到11大类化合物共36种;从病株检测到12大类化合物共37种。病株特有挥发物12种,即正十六烷、癸醚、butyl octyl phthalate、正十八烷、己二酸二异丁酯、正十五碳醛、十六烷酸甲酯、2-methylhexacosane、二苯甲酮、雪松醇、正二十烷和叶绿醇;病/健株中共有但含量差异显著的挥发物6种,即1-tricosene、octadecanal、萘、植酮、正十二烷醇和2,6-二叔丁基对甲酚。嗅觉选择实验表明,在50μL/L浓度下,仅叶绿醇对白背飞虱成虫(健康与饲毒)表现出显著的驱避活性。【结论】SRBSDV的侵染改变了水稻挥发物的组分,且不同品种、不同生育期挥发物组分均具差异。叶绿醇为孕穗期荣优华占病株特有挥发物,对健康与饲毒白背飞虱均有驱避活性,是否有助于促进该病毒传播,尚需进一步验证。     

浙江和河北发生的一种水稻、小麦、玉米矮缩病是水稻黑条矮缩病毒引起的

以浙江省的水稻黑条矮缩病和河北省的玉米粗缩病的病毒分离物为材料,对我国南北方两种病毒分离物进行了比较研究。两种病毒分离物的粒子大小形态相似,且在血清学上密切相关;二者的介体、寄主相同,并引起相同的症状,提纯两种病毒分离物的基因组片段凝胶电泳显示它们相应的基因组片段之间大小极相似。根据水稻黑条矮缩病毒（Rice black strecaked dwarf virus),RBSDV的S7和S8设计引物,利用PR－PCR技术,在两种病毒分离物中均可特异扩增到预期大小的片段,序列测定比较分析表明：它们的同源性达97．0％－98．9％,与日本RBSDV的同源性（92．2％－95．5％）高于与意大利MRDV的同源性（76．6％－88．4％）。从而认为我国南方的水稻黑条矮缩病和北方和玉米粗缩病都是同一种病毒－RBSDV引起的,也就是说我国北方的玉米粗缩病病原实际上是水稻黑条矮缩病毒,而不玉米粗缩病毒。     

抗南方水稻黑条矮缩病水稻光温敏核不育系的筛选和鉴定

对东乡野生稻(Oryza rufipogon Griff.)3个生态群落株系及协青早B//协青早B/东乡野生稻的BC1F6株系进行了南方水稻黑条矮缩病抗性鉴定,筛选出抗性较好的种质资源。利用筛选到的协青早B//协青早B/东乡野生稻抗性株系,与光温敏核不育系C47S杂交转育,鉴定筛选到6份抗性较好的光温敏核不育系,为选育抗南方水稻黑条矮缩病的两系杂交稻组合奠定了材料基础;同时研究发现,来源于东乡野生稻的对南方水稻黑条矮缩病的抗性可能由数量性状基因控制。     

日本松干蚧不同虫态的泌蜡特点及FAS与FAE的含量变化

本文采用显微观察技术及酶含量测定方法,对日本松干蚧Matsucoccus matsumurae(Kuwana)分泌蜡质的几个虫态及各虫态虫体内与蜡质合成相关的脂肪酸合成酶(FAS)和脂肪酸延伸酶(FAE)的含量变化进行了研究。结果表明:雄性泌蜡主要在二龄若虫期和三龄若虫期,前者为珠形若虫,虫体分泌少量湿蜡,在体表形成薄蜡层,由气门周缘分泌蜡丝,后者泌蜡量大,为蜡丝结茧;雌性泌蜡主要在二龄若虫和雌成虫泌蜡形成卵囊期。FAS含量变化与泌蜡活动关系密切,在雄性的三龄若虫期最高,二龄若虫期次之,蛹期最低;雌性成虫泌蜡前和中期FAS含量最高,产卵完毕时最低,二龄若虫期居中;FAE含量与FAS变化相似,但在二龄若虫期也较高。这说明FAS和FAE参与了蜡质合成过程。     

杀虫剂胁迫下褐飞虱迁飞虫和本地虫后代体内粗脂肪、可溶性糖及氨基酸含量的比较

为了解迁飞种群与居留种群后代发生再猖獗的生理生化差异,探讨再猖獗的机制,比较研究了在两个水稻品种（TN1和协优963）上施用杀虫剂后褐飞虱Nilaparvata lugens (Stål)迁飞虫和本地虫后代3龄、5龄若虫和成虫体内可溶性糖和粗脂肪含量以及迁飞成虫与其后代成虫体内游离氨基酸含量的变化。结果表明： 施药以及未施药处理(对照)TN1水稻品种上的迁飞后代3龄、5龄若虫和成虫体内的可溶性糖含量均显著高于本地虫。与可溶性糖含量相比,施药以及对照TN1水稻品种上的迁飞后代3龄、5龄若虫和成虫体内的粗脂肪含量均显著低于本地虫。协优963上3龄、5龄若虫体内可溶性糖含量的变化趋势与TN1上相同。对照水稻上迁飞成虫的粗脂肪含量显著高于本地种群,迁飞与本地3龄、5龄若虫间粗脂肪含量没有显著差异。杀虫剂处理后的水稻上迁飞后代5龄若虫和成虫体内粗脂肪含量显著高于本地虫。方差分析结果也显示,可溶性糖和粗脂肪含量的变化在虫源和杀虫剂,虫源和杀虫剂浓度以及杀虫剂类型和浓度方面有显著交互作用。两种水稻品种上,迁飞当代成虫体内的游离氨基酸含量显著低于其后代成虫。在经3种杀虫剂处理后,TN1上施用三唑磷后成虫体内的氨基酸含量显著高于施用溴氰菊酯和吡虫啉的处理,而协优963上施用溴氰菊酯和吡虫啉显著高于施用三唑磷的处理。本研究结果对深入阐明农药诱导褐飞虱再猖獗的机制具有参考价值。     

cycle基因对噻嗪酮、噻虫嗪防治白背飞虱效果影响探索研究

白背飞虱Sogatella furcifera是我国重要的迁飞性水稻害虫,长期以来,其防治手段主要是化学防治。大量使用化学农药易导致环境污染及害虫抗药性增加等,因此需要探索高效的农药使用方法。本研究在1 d内不同时间点用0.27 g/L噻虫嗪、5 mL/L噻嗪酮对白背飞虱的致死率进行检测,结果发现,7∶00时噻虫嗪、噻嗪酮浸染72 h后的校正死亡率均最低,分别为54%、13.9%;16∶00时噻虫嗪、噻嗪酮浸染72 h后的校正死亡率均最高,分别为89.8%、44.9%。定量结果表明节律基因Sfcycle在白背飞虱雌虫或雄虫的中肠表达量最高,4龄和5龄若虫期在蜕皮前表达量比蜕皮后高,成虫期表达量相对稳定。RNAi研究结果发现Sfcycle能够影响白背飞虱P450基因SfCYP4DE1和SfCYP353D1v2的表达,用农药处理干涉后的白背飞虱死亡率都在7∶00、16∶00两个时间点都增高,且没有显著性差异,表明Sfcycle基因能够影响噻虫嗪、噻嗪酮对白背飞虱的防治效率。     

水稻黑条矮缩病抗性遗传研究进展

水稻黑条矮缩病(RBSDVD,rice black-streaked dwarf virus disease)是以灰飞虱为主要传毒介体,由水稻黑条矮缩病毒(RBSDV,rice black-streaked dwarf virus)引起的一种水稻病毒性病害.介体灰飞虱一经染毒,终身带毒,但不能通过虫卵传毒.近十几年水稻...     

扶桑绵粉蚧的过冷却点和体液结冰点测定

本文测定了扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley除卵期以外其它各虫态的过冷却点和结冰点.结果表明,该虫过冷却点以1龄若虫最低,为-24.02℃;雄虫预蛹次之,为-22.13℃;雄虫蛹、雄虫2龄若虫、雌虫3龄若虫、雄成虫、雌虫2龄若虫、雌成虫过冷却点逐渐升高,分别为-21.08℃、-20.25℃、-19.05℃、-18.42℃、-17.91℃、-16.89℃.体液结冰点也以1龄若虫最低,为-23.2℃;雄虫预蛹次之,为-19.09℃;雄虫蛹、雄虫2龄若虫、雌虫3龄若虫、雌虫2龄若虫、雌成虫、雄成虫体液结冰点逐渐升高,分别为-16.64%、-15.81℃、-13.92℃、-13.20℃、-12.85℃、-12.79℃.试验结果表明扶桑绵粉蚧过冷却点低,耐寒性较强,可能适宜在中国北部更广泛的区域生存.     

浙江和河北发生的一种水稻、小麦、玉米矮缩病是水稻黑条矮缩病毒引起的

以浙江省的水稻黑条矮缩病和河北省的玉米粗缩病的病毒分离物为材料,对我国南北方两种病毒分离物进行了比较研究.两种病毒分离物的粒子大小形态相似,且在血清学上密切相关;二者的介体、寄主相同,并引起相同的症状.提纯两种病毒分离物的基因组片段凝胶电泳显示它们相应的基因组片段之间大小极其相似.根据水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarf     

本期重点推介

正灰飞虱Laodelphax striatellus是亚洲地区重要的农业害虫,除以刺吸危害水稻、大麦、小麦、玉米等多种经济作物外,还能传播水稻黑条矮缩病、水稻条纹叶枯病、小麦丛矮病及玉米粗缩病等多种病毒病害,造成作物产量的巨大损失。昆虫体内具有复杂的微生物群落,在昆虫生长发育及繁殖过程中发挥重要的作用,是害虫防治中可开发利用的一类重要资源。为了掌握灰飞虱体内细菌型微生物的资源状况,为后续