灰飞虱长、短翅型品系对高、低温的适应能力差异

【目的】灰飞虱Laodelphax striatellus种群存在长翅和短翅个体,其翅型分化受遗传和环境条件的影响。本研究旨在明确经连续定向选育的灰飞虱长、短翅型品系对高、低温的适应能力差异。【方法】在室内分别长期定向筛选63和65代建立灰飞虱长、短翅型品系,并在南京田间采集灰飞虱自然种群;分别在25℃, 30℃和35℃恒温条件下测定上述灰飞虱长、短翅型品系和自然种群的繁殖力、存活率和发育历期,测定若虫在5℃和-20℃下的存活率以及若虫和成虫的过冷却点,通过品系间存活率、发育历期、生殖力和过冷却点的比较分析,确定灰飞虱长、短翅型品系对高温和低温的耐受能力。【结果】在25℃, 30℃和35℃下,灰飞虱自然种群雌成虫的繁殖力均显著高于室内筛选后的长、短翅型品系,而长、短翅型品系雌成虫之间的繁殖力均无显著差异;长、短翅型品系的繁殖力在25℃和30℃之间均无显著差异,但自然种群在25℃下的繁殖力显著高于30℃条件下的繁殖力;35℃下长、短翅型品系基本无若虫产生。25℃下长翅型品系、短翅型品系和自然种群若虫的存活率无显著差异,但在30℃下,短翅型品系若虫的存活率显著低于自然种群,而与长翅型品系差异不显著;35℃下长、短翅型品系的若虫最长只能存活到3龄,且两品系间无显著差异,而自然种群可存活到5龄。25℃下,短翅型品系若虫的发育历期显著短于自然种群,而与长翅型品系无差异;但是在30℃下,短翅型品系若虫历期显著长于长翅型品系和自然种群。长翅型品系、短翅型品系和自然种群灰飞虱3-4龄若虫在5℃低温下的存活天数无显著差异,并且长翅和短翅型品系在-20℃极端低温下暴露10 min后其死亡率也无显著差异且均显著高于自然种群。3个品系(种群)成虫的过冷却点无显著差异,但5龄若虫的过冷却点表现为短翅型品系显著高于自然种群,而与长翅型品系无显著差异。【结论】经连续定向选育的灰飞虱长、短翅型品系对低温和高温的适应力基本相当,且低于自然种群。在高温条件下灰飞虱短翅型品系的发育速率低于长翅型品系。     

灰飞虱的种群特性及其与温度的关系

调查了南京地区2007～2008年灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)全年的种群结构和数量动态,结合当地温度资料分析了灰飞虱虫量与温度间的关系。结果表明,灰飞虱在南京地区存在明显的春秋季高峰期及冬夏季的低谷期,且夏季的低谷出现在夏季高温时期。越冬种群以高龄若虫为主,越夏种群的年龄结构在年度间变化较大,2007年以高龄若虫为主,而2008年则以低龄若虫为主。夏季采于田间的灰飞虱若虫能在室内稻苗上连续生长发育,并且饲养一个世代后其产卵量显著提高。由此说明,南京地区灰飞虱不是以滞育形式越夏。灰飞虱若虫的耐寒性很强,在不同温度下饲养及田间越冬的不同时期,其过冷却点均在-22℃以下,且无显著差异。     

室内饲养灰飞虱的一种简便方法

介绍一种以海绵为介质培育稻苗,进行灰飞虱Laodelphax striatellus Falln大批量饲养的方法。水稻种子经24h浸种后,平铺在垫有海绵的塑料盒中。在26℃下,10d左右稻苗可长至6～8cm高,此时可以用于饲养灰飞虱。在一般饲养条件下稻苗能保持较好的长势,并且一批稻苗可持续30d左右。灰飞虱的单头饲养可采用单苗单管饲养法,该方法饲养的灰飞虱若虫存活率高、产卵量大。21～27℃、光周期12∶12条件下,灰飞虱世代历期约为20～35d,各龄若虫的存活率均在80%以上。     

亚洲柑橘木虱和柚喀木虱过冷却点和体液结冰点测定

亚洲柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama和柚喀木虱Cacopsylla citrisuga YangLi均为柑桔上的重要害虫,前者为黄龙病的主要媒介昆虫,后者也已证实为黄龙病菌的携带者。本文对这两种木虱各龄若虫和成虫的过冷却点和体液结冰点进行了测定,结果表明,柑橘木虱过冷却点和冰点均以1龄若虫最低,平均值分别为-26.32℃和-26.22℃;成虫的过冷却点和冰点最高,分别为-19.60℃和-18.71℃;其它虫态过冷却点和冰点由低到高依次为2龄若虫、4龄若虫、5龄若虫、3龄若虫。柚喀木虱过冷却点和冰点也均以1龄若虫最低,平均值分别为-25.30℃和-25.08℃;5龄若虫的过冷却点和冰点最高,平均分别为-19.50℃和-17.69℃;其它虫态过冷却点和冰点由低到高依次为2龄若虫、3龄若虫、4龄若虫、成虫。两种木虱的比较结果表明,各发育阶段的表现不一致,柚喀木虱的3龄若虫和成虫过冷却点显著低于柑桔木虱,而4龄、5龄若虫则显著高于柑桔木虱;3龄若虫体液结冰点也显著低于柑桔木虱,但1龄、4龄却显著高于柑桔木虱。柑桔木虱雌雄成虫的过冷却点和体液结冰点差异不显著。研究结果表明两种木虱的过冷却点、体液结冰点都较低,因而可能具有较强的耐寒能力。     

高温下三种稻飞虱的生存分析：高温-时间-死亡率模型

用高温强度-高温作用时间模拟模型分析35℃-40℃高温对褐飞虱,白背飞虱,灰飞虱等3种稻飞虱高龄若虫生存的影响,发现该模型拟合效果良好,并比常用的Probit和Logit分析方法获得更多的信息。在本次试验所函含的时间和温度范围内,模拟的3种稻飞虱高龄若虫的死亡概率为一曲面,其总的走势十分相似。但总体上看,以灰飞虱较耐高温。在40℃下,褐飞虱,白背飞虱,灰飞虱的LT50值依次为23h,22.5h和25h,37.5℃下依次为62h,63h和81h。     

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。     

温度和氮肥对褐飞虱存活、生长发育和繁殖的交互作用

在实验室条件下,研究了不同温度（20 ℃、23 ℃、26 ℃、29 ℃和32 ℃）和氮肥水平（不施氮：0 kg·hm^-2;高氮：250 kg·hm^-2）对褐飞虱存活、发育和繁殖的影响和交互作用.结果表明：在20 ℃~29 ℃范围内,随着温度的升高,褐飞虱的卵孵化率和若虫存活率提高,卵和若虫历期缩短,成虫寿命缩短,同时产卵量增加;32 ℃时, 褐飞虱卵孵化率和若虫存活率降低、卵和若虫历期延长、成虫生殖力降低;在不同温度下,高氮植株上的褐飞虱卵孵化率和若虫存活率、成虫生殖力均明显高于低氮稻株上的褐飞虱,同时高氮植株上褐飞虱的卵和若虫历期明显短于低氮稻株上的褐飞虱,说明施用高水平氮肥提高了褐飞虱对逆境条件的生态适应性;温度和氮肥对褐飞虱卵存活率、若虫历期和产卵量的交互作用显著,表明全球气候变暖和长期施用高水平氮肥很可能是近年来褐飞虱猖獗暴发的重要原因.     

氮肥促进Bt水稻和非Bt水稻上溴氰菊酯诱导的褐飞虱再猖獗能力

【目的】褐飞虱Nilaparvata lugnes是Bt水稻上重要的非靶标害虫之一,多种药剂会引起褐飞虱的再猖獗。本研究旨在探究氮肥使用下Bt水稻上褐飞虱对农药的生态适应性和再猖獗能力。【方法】取Bt水稻T1C-19(含cry1C*基因)和T2A-1(含cry2A*基因)稻苗分别施以0,100和250kg N/hm~2的氮肥,用不同浓度溴氰菊酯(0,1,3和6 mg/L)喷雾处理其上饲养的褐飞虱,分析氮肥处理的Bt水稻上褐飞虱对农药的生态适应性指标(若虫发育历期、若虫存活率、雌成虫体重、单雌产卵量和卵孵化率)。【结果】高浓度溴氰菊酯(6 mg/L)处理下褐飞虱的若虫存活率显著低于未处理组,而单雌产卵量则高于未处理组。方差分析表明,氮肥与溴氰菊酯相互作用可以显著影响褐飞虱的若虫存活率、雌成虫体重、单雌产卵量和卵孵化率。在0 kg N/hm~2处理下,溴氰菊酯处理对褐飞虱的产卵量无显著影响。在100和250 kg N/hm~2处理稻株上褐飞虱产卵量随着溴氰菊酯浓度的升高而增加。随着氮肥施用量的增加,褐飞虱若虫历期缩短,雌成虫体重增加,产卵量增加,褐飞虱若虫孵化率和存活率增高。相同氮肥施用量、溴氰菊酯同一浓度处理条件下,Bt水稻和常规水稻相比对褐飞虱的若虫发育历期、产卵量、卵孵化率和存活率均无显著影响。【结论】本研究结果表明,氮肥可以促进Bt水稻和非Bt水稻上溴氰菊酯诱导的褐飞虱再猖獗。     

温度对灰飞虱生物学特性的影响

为了明确温度对灰飞虱种群的影响及其在种群暴发中的作用,本文对不同温度下(18～30℃)灰飞虱种群的生长发育、存活、翅型和繁殖等生物学特性进行了系统研究。结果表明：在18～27℃范围内,各虫态的发育历期、成虫寿命、产卵前期和产卵期均随温度的升高而缩短;30℃明显抑制了若虫的生长发育,其发育历期延长了16 d左右,但对卵期无影响。21～27℃下灰飞虱的存活率较高,在81%～88%之间;但30℃下存活率极低,仅为5%左右。温度影响了灰飞虱种群的性比和翅型,18℃下雄性显著多于雌性,21～30℃下性比接近1:1;18℃和21℃下雄性个体中长翅型和短翅型的比率无显著差异,但24℃和27℃下长翅型极显著多于短翅型。雌性个体以短翅型为主,但24℃和27℃下也有长翅型个体出现。18～27℃下灰飞虱的产卵量有随温度升高而增大的趋势,但30℃时成虫寿命极短,没有卵产生。18～27℃下灰飞虱种群增殖能力很强,种群趋势指数在30～46之间,很易暴发成灾。本研究还得到了灰飞虱各龄若虫的发育起点温度和有效积温,这有助于灰飞虱发生期的预测。     

不同温度下浸水对褐飞虱生存、繁殖及其寄主的影响

不同温度下浸水对褐飞虱卵孵化、若虫存活率、成虫取食和繁殖及其寄主水稻的影响研究结果表明 ,在相对低温2 2℃和 2 1～ 2 6℃的自然变温条件下 ,产卵后立即浸水对浙江和广西 2个褐飞虱种群的卵孵化影响均不明显 ,而在产卵后4 d浸水对浙江种群的卵孵化有显著的抑制作用。 2 8℃浸水 5d和 35℃浸水 1 d后卵孵化率显著下降且孵化进程延长。卵浸水后的初孵若虫的存活率随卵浸水时间的延长明显下降。稻株浸水对其体内所含的昆虫必需氨基酸影响较大 ,其总量减少 ,而稻株内可溶性糖含量却显著增加 ,导致褐飞虱在浸水稻株上的若虫生存率、成虫取食量和繁殖力均明显下降     

栽培稻种子含氮量的基因型差异

采用田间试验研究了421个常规籼稻、63个常规粳稻和82个籼型杂交稻品种种子含氮量的基因型差异。结果表明,栽培稻种子含氮量变幅在0.85%~2.55%,平均为1.39%。种子平均含氮量最高的是籼型杂交稻,高达1.46%,显著高于常规粳稻(1.39%)和常规籼稻(1.37%)。不同类型的栽培稻种子含氮量呈正态分布,但频数分布最高的区间存在一定的差异。以50%品种的种子含氮量(累积百分数从25%~75%)为依据,常规籼稻、常规粳稻、籼型杂交稻分别集中在1.21%~1.52%、1.21%~1.51%、1.36%~1.53%。LSR测验表明,籼型杂交稻极差显著小于常规籼稻和常规粳稻,但常规粳稻与常规籼稻的差异未达显著水平,即籼型杂交稻种子含氮量比常规籼稻和常规粳稻的分布更加集中。不同类型栽培稻内的种子含氮量极差较大,可分为若干组,且各组间达极显著差异。     

亚种间杂交稻颖花受精率与温度的相关性及模型分析

分析了籼粳杂种、中间型杂种、籼稻和粳稻4种类型水稻15个品种2年分期播种的观测结果,结合对应的逐日气象资料,探讨了温湿度等气象因子对亚种间杂交稻受精率的影响规律,证实了亚种间杂交稻的受精率及其稳定性一般低于籼稻和粳稻.在温度、湿度、日照的11项气象因子中,探明温度是影响受精率的主要气象因子,且以盛花前后5～7 d的日均温影响最大.建立了4种水稻受精率-温度拟合模型,计算出亚种间杂交稻的受精最适温度和安全温度分别为28.2～29.3和23.4～24.3 ℃,比籼稻和粳稻的平均值分别高2.2和1.5 ℃.用旬平均气温24～25 ℃作为亚种间杂交稻的安全齐穗期温度指标分析表明,亚种间杂交稻的安全齐穗期在华南双季稻区为9月下旬～10月上旬,长江中下游稻区提前至9月上旬,江淮一季稻区则在8月下旬～9月上旬.     

Male and female gamete abortions,and reduced affinity between the uniting gametes as the causes for sterility in an indica/japonica hybrid in rice

Hybrid sterility frequently occurs in crosses between indica and japonica subspecies of Asian cultivated rice. In this study, we investigated the cytological processes involved in formation and development of male and female gametes as well as their interactions in fertilization, using an indica/japonica hybrid in comparison with an indica/indica hybrid. It was found that more than 50% of the microspores generated in the indica/japonica hybrid could not develop into functional pollen. The abortion rate of microspores in the indica/japonica hybrid was much higher than that in the indica/indica hybrid. Abortive embryo sacs made up roughly 70% of the embryo sacs examined in the indica/japonica hybrid, which was also much higher than that detected in the indica/indica hybrid. Moreover, the amount of pollen adherence on stigmas of the indica variety upon hand-pollination with pollen from the japonica variety was much lower than the indica/indica pollination, and the number of pollen adhered on the stigmas by natural self-pollination was much greater in the indica/indica hybrid than in the indica/japonica hybrid. The indica/japonica hybrid also encountered difficulties in pollen tube growth after pollination, and the fertilization rate of the indica/japonica hybrid was much lower than that of the indica/indica hybrid. These results clearly illustrate the complexity of the mechanisms underlying inter-subspecific hybrid sterility in rice involving both pre- and post-zygotic reproductive isolation mechanisms.     

二化螟人工饲料研究初报

在温度为(29±1)℃,相对湿度为80%~90%的条件下,分别以3种人工饲料和天然饲料(新鲜水稻茎杆)对二化螟Chilo suppressalisWalker进行连续继代饲养。结果表明,3种人工饲料饲养的二化螟幼虫的生长历期、化蛹率、蛹重、蛹期及羽化率等均与天然饲料的基本接近,而且这3种人工饲料配制简便、成本较低,也不易霉变,是3种较为理想的人工饲料。通过第2代和第3代的继代繁殖表明,3种人工饲料和天然饲料饲养的二化螟的发育情况都稍有下降,但3种人工饲料与天然饲料间不存在显著差异。     

Two sequence alterations,a 136 bp InDel and an A/C polymorphic site,in the S5 locus are associated with spikelet fertility of indica-japonica hybrid in rice

The rice indica/japonica hybrid shows strong heterosis.However,such inter-subspecific hybrid can't be directly used in rice production due to its low spikelet fertility.The S5 locus was proved to be associated with fertility of indica/japonica hybrid and its S5n allele from wide-compatibility variety (WCV) is capable to overcome fertility barrier.In the present study,we reported the causal sites in the S5 locus responsible for compatibility of indica/japonica hybrid.Fine-mapping of the S5 locus using the 11...     

Molecularmarker diversity and hybrid sterility in indica-japonica rice crosses

 The partial sterility of hybrids between the indica and japonica rice subspecies of Asian cultivated rice is a serious constraint for utilizing inter-subspecific heterosis in hybrid rice breeding. In this study, we have investigated the relationship between molecular-marker polymorphism and indica-japonica hybrid fertility using a diallel set involving 20 rice accessions including 9 indica and 11 japonica varieties. Spikelet fertility of the resulting 190 F₁s and their parents was examined in a replicated field trial. Intra-subspecific hybrids showed much higher spikelet fertility than inter-subspecific hybrids except in crosses involving wide-compatibility varieties. The parents were surveyed for DNA polymorphism using 96 RFLP and ten SSR markers, which revealed extensive genetic differentiation between indica and japonica varieties. A large number of markers detected highly significant effects on hybrid fertility. The chromosomal locations for many of the positive markers coincided well with previously identified loci for hybrid sterility. The correlation between hybrid fertility and parental distance was low in both intra- and inter-subspecific crosses. The results suggest that the genetic basis of indica-japonica hybrid sterility is complex. It is the qualitative, rather than the quantitative, difference between the parents that determines the fertility of hybrids. Received: 3 January 1997/Accepted: 17 January 1997