褐飞虱对水稻苗期生长及地下部土壤活性碳氮的影响

地上部植食者对地下部土壤生态系统的影响引起了陆地生态学者的浓厚兴趣。报道了盆栽条件下褐飞虱取食不同品种水稻后对水稻苗期生长和土壤活性碳氮的影响。土壤活性碳氮水平的评价采用了土壤微生物生物量碳和氮、可溶性碳和氮及无机氮等指标,它们是反映土壤生态过程的重要变量。结果表明,褐飞虱侵害降低了苗期水稻茎叶、根系的生物量及根冠比,并与水稻品种的抗褐飞虱能力存在交互作用。褐飞虱也显著影响土壤活性碳氮水平(P0.05),并强烈依赖于水稻品种特性。一般的,褐飞虱导致感虫品种广四的土壤微生物生物量碳、可溶性碳下降,而对抗虫品种IR36的影响则相反。在褐飞虱的危害下,抗虫品种水稻对土壤微生物生物量氮、可溶性氮及硝态氮的促进程度较大。中感品种汕优63与汕优559在褐飞虱作用下对水稻茎叶、根系生物量及土壤活性碳氮的影响也不相同。汕优63的影响趋势与感虫品种广四一致,而汕优559的影响与抗虫品种IR36更接近。总之,土壤活性碳氮组分对褐飞虱危害的响应程度和趋势因水稻品种不同而不同,特别是抗虫品种在褐飞虱侵害时有利于土壤活性碳氮水平的维持,提高土壤生物活性,从而可能进一步促进土壤生态功能的发挥。     

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...     

不同土壤线虫功能团对水稻生长及地上部植食者的影响

探明土壤生物多营养级相互作用是了解生态功能调控机制的核心。本研究通过调控土壤线虫的典型功能团的完全交互设计(食微线虫有无、植食线虫有无、捕杂食线虫有无)探索了线虫功能团对水稻(Oryza sativa)生长及褐飞虱(Nilaparvata lugens)数量的影响。结果表明, 与不接种线虫相比, 植食线虫显著增加水稻根系生物量(P < 0.05), 显著增加其茎叶总酚含量(P < 0.05); 单独的食微线虫增加了褐飞虱数量(P < 0.05), 但显著降低水稻根系生物量(P < 0.05); 捕杂食线虫促进水稻茎叶生长, 降低了褐飞虱数量; 当食微、植食和捕杂食线虫同时存在时, 植物茎叶及根系总酚含量均处于较高水平, 暗示其抗虫潜力更强。总之, 处于较高营养级的捕杂食线虫能够通过调控植食和食微线虫的数量, 提高植物的防御能力, 暗示土壤生物调控措施在植物地上部病原物防控方面有重要的前景。     

氮磷钾添加对罗汉松土壤微生物功能多样性的影响

为揭示罗汉松土壤微生物对不同氮磷钾养分水平的响应及规律,该研究以两年生罗汉松(Podocarpus macrophyllus)幼苗为试验树种,采用L9正交试验控制盆栽土壤的氮磷钾养分水平梯度,使用稀释平板涂布法和Biolog-ECO微平板法探讨不同土壤氮磷钾养分水平对罗汉松土壤微生物量和群落多样性及其对6种碳源的利用特征。结果表明:(1)随氮添加量的增加,土壤细菌(P<0.05)和放线菌数量(P<0.001)减少,真菌(P<0.001)及固氮菌数量(P<0.01)显著增加,土壤微生物群落的Pielou 指数(P<0.001)降低,Simpson指数(P<0.05)和McIntosh指数(P<0.001)升高,从而降低了土壤微生物对6种碳源的利用强度,特别是对难利用碳源胺类(P<0.001)、羧酸(P<0.001)、聚合物(P<0.001)及其他化合物(P<0.001)的利用强度显著降低。(2)磷添加量的增加显著降低了土壤微生物群落的Shannon指数(P<0.05)。(3)钾添加量的增加显著降低了土壤微生物群落的Shannon指数和Pielou指数及微生物群落对碳水化合物和氨基酸(P<0.01)两类易利用碳源的强度。综上所述,氮添加和钾添加是影响罗汉松土壤微生物群落功能多样性的主要因素,在罗汉松培育时应注意少量多次施肥,降低氮和钾的添加量,适当提高磷添加量,以促进罗汉松的生长及其可持续培育。该研究从微生物的角度为罗汉松施肥及管护提供了理论依据。     

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。     

水稻品种对褐飞虱的田间抗性及其生态学机制

评价了7个水稻品种(浙粳22、宜香845、中组14、秀水123、二优倍九、感虫对照品种TN1和抗虫对照品种IR36)在田间成株期对褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)的抗性表现,并初步分析了它们的抗性机制。结果表明,在田间网室人工诱发条件下,浙粳22、宜香845、秀水123和中组14等4个品种的抗性水平与抗虫品种IR36相同,均小于3级,表现为抗虫,而二优培九则与感虫品种TN1相同,表现为感虫。在自然发生条件下的水稻分蘖期至乳熟期,宜香845和中组14上褐飞虱数量仅为TN1上的7.84%～24.44%,秀水123和浙粳22则为TN1上的30.19%～60.27%。在4个抗性品种上褐飞虱的产卵量和卵孵化率明显减少,而若虫存活率仅为TN1上的20%～30%。与IR36相同,4个抗性品种上褐飞虱的若虫存活率和种群增长倍数均显著低于TN1上,说明他们对褐飞虱的抗性主要表现为抗生性。     

常绿阔叶林不同砍伐处理下土壤动物的群落特征

为了解不同砍伐处理对常绿阔叶林中土壤动物群落结构的影响, 于2007年7月至2008年4月在浙江天童地区常绿阔叶林中对5个砍伐4年后的恢复样地进行四季采样。样地处理分别是: (I) 去除大树保留萌枝、(II) 去除地表植物保留枯枝落叶层、(III) 去除地表植物和10 cm表土、(IV) 清除下木层保留大树及(V)对照。结果显示: I号样地土壤动物个体数量最多, 除I号样地与III号样地差异显著外(P<0.05), 其他样地间不存在显著差异; 各样地表层土壤动物数量均与5–10 cm、10–15 cm层有显著差异(P<0.05); II号样地类群丰富度最高; I号样地DG指数最高, III号样地最低; 弹尾目、啮目、伪蝎目和半翅目与群落总体特征(DG指数)的相关性都达到了极显著水平(P<0.001)。结果表明砍伐在一定程度上改变了土壤动物的类群组成, 砍伐强度越大, 土壤动物受影响越大。     

水稻品种抗褐飞虱不同生物型的稳定性

采用Tai氏方法分析估测12个水稻品种抗褐飞虱不同生物型的稳定性,以期为选育抗虫稳定性好的水稻品种提供较为有效的分析和监测方法.结果表明：光照强度、苗龄、施氮量对不同水稻品种对褐飞虱不同生物型的抗性表现及抗性稳定性有明显影响.抗褐飞虱生物型Ⅱ的品种中,RHT、RP1976-18-6-4-2、Ptb33的抗性较稳定,IR56的抗性不稳定,IR36、ASD7的抗性极不稳定;感褐飞虱生物型Ⅱ的品种中,TN1的感虫性稳定,桂华占、佛山油占、IR26的感虫性较稳定,国粳4号、Mudgo的感虫性不稳定.抗褐飞虱孟加拉型的品种中,RP1976-18-6-4-2、RHT、Ptb33的抗性不稳定,IR56的抗性极不稳定;感褐飞虱孟加拉型的品种中,桂华占、佛山油占、IR26的感虫性稳定;TN1、IR36的感虫性不稳定;国粳4号、Mudgo、ASD7的感虫性极不稳定.     

水稻挥发性次生物质对褐飞虱寄主定向及生长的影响

从褐飞虱的抗虫与感虫水稻品种植株中提取挥发性次生物质,分析其对褐飞虱的定向选择、生长发育及成虫触角电位反应影响.结果表明,感虫品种TN1挥发性次生物质对褐飞虱生物型Ⅱ若虫的取食及生长发育未表现不良作用,对其定向选择有引诱作用;而抗虫品种IR36的挥发性物质对褐飞虱为负作用,表现为褐飞虱取食添加挥发性物质的人工饲料后,其死亡率均增加,生长发育受阻,且随着浓度的增加,不良影响加大.触角电位试验结果表明褐飞虱的电位反应总的趋势是对相同浓度的TN1挥发性物质的触角电位反应值比IR36大,且触角电位值基本都随着挥发性物质浓度的升高而增大;短翅型成虫电位值强于长翅型成虫,雄性成虫的电位值强于雌性成虫.挥发性物质气质联用检测分析结果发现抗虫与感虫水稻中挥发性次生物质的化学组成及含量相差较大,从抗感两个品种的挥发性物质中共检到44种已知化合物,部分化合物对褐飞虱有引诱作用.     

毛乌素沙地三种植物根际土壤线虫群落和多样性分析

为研究地上部不同植物对地下部生物的影响, 作者于2004年7月在内蒙古鄂尔多斯高原毛乌素沙地对自然分布的3种优势植物油蒿(Artemisia ordosica)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、牛心朴子(Cynanchum komarovii)根际土壤线虫群落进行了调查。共捕获线虫6,098条, 隶属于19科43属, 平均每100 g干土中含有线虫169条, 其中丽突属(Acrobeles)、真滑刃属(Aphelenchus)、盘旋属(Rotylenchus)、矛线属(Dorylaimus)分别为食细菌类线虫、食真菌类线虫、植食性线虫和捕食—杂食类线虫的优势属。研究表明在沙地生态系统中, 3种植物根际土壤线虫群落的多样性、丰富度、均匀度和线虫总数虽然都存在一定的差异, 但不显著; 功能多样性指数中结构指数(SI)存在显著差异, 而通道指数(CI)、富集指数(EI)不存在显著差异; 3种植物对根际土壤线虫群落中各营养类群线虫的比例有显著影响。本实验结果表明, 在干旱生态系统中植物种类的不同对土壤食物网中线虫群落结构和种类组成有一定的影响。     

辽宁水稻品种抗灰飞虱鉴定及其抗性机制研究

为探明辽宁地区水稻品种对本地灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallén)的抗性水平及其抗虫机制,本研究利用改进的苗期集团鉴定法,以IR36为抗虫对照品种、武育粳3号为感虫对照品种,对42份辽宁地区主栽水稻品种和研究待推广品种进行了水稻苗期对灰飞虱抗性鉴定,并从中选取20份不同抗性水平的品种进行了排趋性和抗生性的测定。结果表明:从42份水稻材料中仅筛选出1份抗虫材料辽优5218,中抗品种11份,其余均为感虫或高感品种。在不同水稻类型中,杂交稻的抗虫性普遍较常规稻强,而从水稻株型上看,抗性品种大多为披散型。抗虫机制研究发现,抗虫品种辽优5218和中抗品种港育129兼具排趋性和抗生性,是非常理想的抗性种质资源,中抗品种港源8号和粳优558具有很强的排趋性,也是较为理想的抗性资源,为抗性机制的深入研究提供了材料。但大部分省内主栽主推品种不具备对灰飞虱的抗性,应引起重视。     

褐飞虱刺吸诱导的水稻一些防御性酶活性的变化

褐飞虱刺吸导致稻株体内丙二醛含量迅速上升,表明褐飞虱刺吸引起了水稻植株膜脂的过氧化;抗虫和感虫品种植株体内脂氧合酶(LOX)、脂氢过氧化物裂解酶(HPL)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性均显著升高;而过氧化氢酶(CAT)活性在抗虫品种稻株体内明显受抑制,H2O2含量提高,但在感虫品种植株体内CAT的活性略有提高,H2O2含量略有下降.对抗虫品种植株不同器官的测定结果表明,褐飞虱刺吸对PAL和H2O2的影响是系统性的,而对LOX的影响则仅局限于褐飞虱刺吸部位的茎杆中.     

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     

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。     

共生菌在褐飞虱致害性变化中的作用

研究了不同虫源和致害性褐飞虱Nilaparvata lugens种群体内共生菌数量动态及其对褐飞虱在抗虫品种上的取食选择、生长发育、繁殖以及氨基酸转移酶活性的影响。结果表明,褐飞虱田间种群的致害性与其体内共生菌数量有关。广西南宁种群雌成虫体内的共生菌数量显著地高于浙江杭州和龙游两个虫源的雌成虫体内共生菌数量,而已纯化的3个不同致害性生物型体内的共生菌数量无显著差异。取食抗性品种能显著减少生物型Ⅰ雌成虫体内的共生菌数量。缺乏共生菌时,生物型Ⅰ、Ⅱ若虫对水稻品种TN1和ASD7的选择性增大,而对Mudgo的取食选择性下降。尽管缺共生菌的3个生物型在已适应的和不适应的感虫和抗虫品种上的若虫存活率和雌成虫产卵量均下降,若虫历期明显延长,但在已适应品种上的变化程度明显小于在不适应的抗虫品种上的变化程度。共生菌还明显影响成虫体内丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶的活性。这些结果证明体内共生菌的数量和质量在褐飞虱对水稻致害性的变化中发挥了重要作用。     

Aspects of brown planthopper adaptation to resistant rice varieties with the Bph3 gene

Despite over 30 years of deployment, varieties with the Bph3 gene for resistance to the brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens (Stål) (Hemiptera: Delphacidae), are still effective in much of the Philippines. In the present study, we determined the effects of adaptation to one resistant variety, IR62 – assumed to possess the Bph3 gene – on (1) resistance against a series of varieties with similar biotypical responses (presumed to contain the same major resistance genes), and (2) a differential variety with the bph4 gene that occurs at the same chromosome position as Bph3. We also examined the effects of high soil nitrogen on the effectiveness of Bph3. Feeding, planthopper biomass, and development times were reduced in a wild BPH population when reared on IR62 compared with the susceptible standard variety TN1. However, nitrogen application increased the susceptibility of IR62. After 13 generations on IR62, BPH had adapted to the plant’s resistance. Virulence of the adapted BPH against the variety ‘Rathu Heenati’ supports the idea that Bph3 is present in IR62. Across similar IR varieties (IR60, IR66, IR68, IR70, IR72, and IR74), feeding, planthopper biomass, and development rates were generally higher for IR62‐adapted than for non‐adapted BPH; however, contrary to expectations, many of these varieties were already susceptible to wild BPH. Fitness was also higher for IR62‐adapted BPH on the variety ‘Babawee’ indicating a close relation between Bph3 and bph4. The results indicate that the conventional understanding of the genetics behind resistance in IR varieties needs to be readdressed to develop and improve deployment strategies for resistance management.     

Development and use of EST-SSR markers for assessing genetic diversity in the brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål)

To assess genetic diversity in populations of the brown planthopper (Nilaparvata lugens St?l) (Homoptera: Delphacidae), we have developed and applied microsatellite, or simple sequence repeat (SSR), markers from expressed sequence tags (ESTs). We found that the brown planthopper clusters of ESTs were rich in SSRs with unique frequencies and distributions of SSR motifs. Three hundred and fifty-one EST-SSR markers were developed and yielded clear bands from samples of four brown planthopper populations. High cross-species transferability of these markers was detected in the closely related planthopper N. muiri. The newly developed EST-SSR markers provided sufficient resolution to distinguish within and among biotypes. Analyses based on SSR data revealed host resistance-based genetic differentiation among different brown planthopper populations; the genetic diversity of populations feeding on susceptible rice varieties was lower than that of populations feeding on resistant rice varieties. This is the first large-scale development of brown planthopper SSR markers, which will be useful for future molecular genetics and genomics studies of this serious agricultural pest.     

水稻品种对褐飞虱持续抗性的筛选技术

通过水稻品种苗期和分蘖期后对褐飞虱的抗性筛选,提出TN_1受害9级时受害1～5级的为抗性品种,TN_19级后苗期10天、分蘖期后24天内保持1～5级的为持抗品种,不具持抗的抗性品种为短期抗性品种。