不同虫源和致害性的褐飞虱体内共生菌的种群动态

通过对不同地理种群和致害性的褐飞虱体内共生菌,在高温和抗性水稻品种作用下的种群动态研究表明,在正常湿度下褐飞虱体内共生菌的数量随若虫的生长发育而增加,5龄若虫期是共生菌增长的关键期;同一种群的褐飞虱秋季共生菌数量明显高于夏季。广西田间种群的短翅雌虫体内的共生菌数量显高于浙江省的杭州和龙游种群,经高温处理后,3个生物开共生菌数量均显减少,但其子代共生菌的数量在正常温度下马上恢复,与未经高温处理的褐飞虱共生菌数量基本相同,取食抗性品种的生物型1和田间种群的褐飞虱体内的共生菌数量均明显减少,取食抗性品种的第2代的共生菌又均比第1代少。这说明高温对共生菌的影响是暂的,而抗性品种的对共生菌的作用与褐飞虱种群对品种的适应性有关。     

稻褐飞虱致害性的转化(同翅目：飞虱科)

稻褐飞虱Nilaparvata lugens(Stal)在抗虫品种上并非完全不取食,亦并非完全不能完成生长发育,经在抗虫品种上连续多代强迫饲养,其致害性将发生明显的变化,逐渐从不能致害转化为能适应这种抗虫品种。致害性的转化是渐变的,在世代间似有遗传积累。由于抗虫品种抗虫机制及其遗传背景的差异,褐飞虱在不同的抗虫品种上致害性转化的进程和速率亦不同。     

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。     

褐飞虱体内酵母类共生菌的形态观察

试验采用冷冻切片技术结合显微摄像系统观察研究了褐飞虱雌成虫体内酵母类共生菌的形态特性和在寄主虫体内的存在状态.光学显微镜观察证实,褐飞虱雌成虫的头部和胸部均未观察到共生菌,在其腹部脂肪体中却发现大量酵母类共生菌的存在,且有大量的菌胞出现.菌胞已经成为褐飞虱特有的细胞器,其发育可划分为发育初期、共生菌增殖适应期、对数增殖期(高峰期)、释放期和衰竭期5个阶段.按照形态划分,褐飞虱体内的酵母类共生菌有4大类型,即长梭形、杆状、卵形和球状.其中,长梭形和杆状个体最多、占绝大多数,卵形和球状个体很少见.此外,还发现具假膈梭形和不规则共生菌的存在.同时观察到该类共生菌通过多边芽殖进行无性繁殖,且以顶端芽殖(包括两端芽殖)为主.     

褐飞虱和白背飞虱的取食为害对水稻营养生长的影响

对塑料钵栽培的水稻进行罩宠试验,研究了褐飞虱和白背飞虱在不同若虫密度下取食为害对水稻营养生长的影响．结果表明,两种飞虱的成虫干重、水稻叶面积和其地上部干重因若虫密度的增加而下降．叶片干重占地上部干重的比例和稻株分配给叶片干物质量随为害程度的加重而增大;褐飞虱和白背飞虱总干重（X）与稻株地上部损失量（Y）之间存在着极显著的线性关系．两种飞虱干重每增加1mg,水稻地上部干重则分别损失26.01mg和21．90mg．讨论了稻飞虱取食为害对水稻致害的可能机制．     

褐飞虱和白背飞虱混合为害对水稻营养生长的影响

研究了褐飞虱和白背飞虱混合种群的取食为害对水稻营养生长的影响 .结果表明 ,两种飞虱的成虫干重、水稻叶面积和其地上部干重因虫口密度的增加而下降 ,变化幅度与种间数量组合有关 ;水稻比叶重随为害程度的加重而加大 ;在褐飞虱与白背飞虱种间以 1∶3、2∶2和 3∶1比例的 3种组合处理中 ,虫体总干重 (X)与稻株地上部损失量 (Y)之间存在着极显著的线性关系 ,线性方程分别是Y =69 1 7 30 43X、Y =1 72 48 36 51X和Y =87 59 37 67X ,b值相应为 30 43、36 51和 37 67.     

褐飞虱生物型研究中几个问题的商榷

目前在褐飞虱生物型监测中 ,由于鉴定品种及监测方法的不统一 ,使结果有出入 ,作者建议在对生物型 1进行监测时 ,鉴定品种应选用Mudgo[5] 。飞虱种群生物型的监测 ,宜以苗鉴定法为主 ,生存率测定法作参考。飞虱个体生物型测定以生存率法为主 ,苗鉴法为辅     

褐飞虱不同致害性种群体内共生菌18S rDNA部分序列比较

分离纯化了褐飞虱3种不同致害性种群体内类酵母共生菌 (yeast-like symbionts, YLS),并对其18S rDNA基因序列进行了比较。结果表明,褐飞虱3种不同致害性种群体内类酵母共生菌18S rDNA均扩增出600 bp左右的片断。依据获得的18S rDNA特异性序列,结合已知真菌的18S rDNA部分序列,构建了不同宿主的YLS分子系统树。结果显示, 褐飞虱3种不同致害性种群体内的YLS同属子囊菌亚门（Ascomycotina）的核菌纲（Pyrenomycetes）,并与此纲中的Hypomyces chrysospermus亲缘关系相对最近。     

褐飞虱体内类酵母共生菌与氨基酸营养的关系

利用全纯人工饲料饲喂技术,研究了缺失不同氨基酸对高温(35℃)处理后的缺菌褐飞虱Nilaparvata lugens Stål相对生长速度、体内共生菌数量的影响,发现10种必需氨基酸对缺菌褐飞虱生长的影响明显大于10种非必需氨基酸,饲料中必需氨基酸的缺少对褐飞虱（特别是高温处理褐飞虱）体内共生菌数量有一定的刺激作用。分析了缺菌试虫体内氨基酸组成和转氨酶活性的变化规律,发现在摄取的氨基酸营养相同的条件下（用全纯饲料D-97饲养）,高温处理试虫体内蛋白质氨基酸组成无明显变化,而游离氨基酸总量明显上升,且必需氨基酸所占比例显著下降,其中组氨酸（His）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、赖氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）和苯丙氨酸（Phe）摩尔百分含量均显著下降,表明必需氨基酸的相对缺乏可能是体内蛋白质合成受阻的一个重要原因,推测这可能是由于试虫体内共生菌数减少致使所合成的必需氨基酸减少而引起。处理试虫体内谷氨酰胺合成酶（GS）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）活性明显提高,天冬氨酸氨基转移酶(AST)活性显著降低,结合游离氨基酸中谷氨酰胺（Gln）显著增多,推测类酵母共生菌可能利用谷氨酰胺等为原料进行必需氨基酸的合成。     

我国褐飞虱若干地理种群致害性的研究

褐飞虱致害性变异是水稻品种抗性利用的一个重要障碍,监测田间种群的致害性对水稻抗虫品种的培育和利用有重要意义。本文采用蜜露量法对采集自云南勐海、贵州遵义和旧州、广西南宁、湖南衡阳以及浙江富阳等6个褐飞虱田间种群对IR26(含Bph1)和IR42(含bph2)的致害性进行了研究,发现勐海种群对IR26、IR42均有较强的致害性,遵义、旧州、南宁和衡阳种群仅对IR26致害性较强,而对IR42相对较弱;富阳种群对IR26、IR42的致害能力均相对较弱。采用SSST法进一步比较了西南稻区云南勐海、贵州遵义和旧州褐飞虱种群对TN1、IR26、Mudgo、ASD7、IR36、IR42、IR56、Rathu Heenati、Ptb33和Babawee等10个水稻品种的致害性,结果表明:勐海种群的致害性最强,主要体现在对Rathu Heenati、IR56、Ptb33等含Bph3基因的致害性显著强于旧州种群和遵义种群;后两者间,除旧州种群对IR36致害性显著较强外,对其他品种的致害性均无显著差异。总体上,处于东南季风带之外、云南西南部的勐海褐飞虱种群致害性明显强于来源于东南季风带之内的5个褐飞虱种群,进一步为我国西南稻区西部与云贵高原东缘及以东地区分属不同的褐飞虱迁飞场提供了重要依据。     

褐飞虱生物型研究进展:致害性变异的遗传机制

能够“克服”水稻抗性的褐飞虱生物型的出现 ,是目前水稻育种及害虫防治工作中面临的重大难题。为探明褐飞虱生物型的形成机制 ,许多学者致力于生物型致害性的遗传学研究 ,然而得出的结论却不尽一致。该文综述了有关褐飞虱生物型研究中争论较多的 3个方面 ,即生物型致害性的稳定性 ,致害性的遗传机制 ,以及生物型的形成机制 ,并介绍了最新的研究进展 ,展望了该领域的研究方向     

褐飞虱致害性变异机制研究进展

褐飞虱Nilaparvata lugens Stal是危害水稻Oryza sativa L.的毁灭性害虫。种植抗虫水稻品种可以控制褐飞虱危害,技术手段绿色、经济且可持续。但是,褐飞虱致害性变异速度快且程度高,常导致抗虫水稻品种使用年限缩短。目前,针对褐飞虱致害性个体表型及分子标记、产生原因与机制、功能基因研究等已开展了大量研究。本文围绕褐飞虱致害性变异产生的遗传基础、分子标记、变异的主动机制和被动机制等方面进行综述,并对该领域未来方向进行展望。为更好地利用抗虫品种控制虫害,做好害虫的致害性监测及制定防治策略提供参考。     

不同地理种群褐飞虱体内共生酵母菌的个体大小及数量差异

褐飞虱腹部脂肪体内普遍存在共生酵母菌,该类共生菌在褐飞虱的生理代谢和营养利用等方面起着重要作用。采用冷冻切片技术结合显微摄像系统观察法测定不同地理种群褐飞虱体内共生酵母菌的个体大小和数量。试验结果表明,不同地理种群褐飞虱雌(雄)成虫体内共生菌的个体大小和数量差异显著,依次为:对照种群>广西种群>浙江种群>福建种群。结合虫体内脂肪和糖元含量的分析得出,褐飞虱体内共生酵母菌的长、宽度和数量与脂肪和糖元含量显著正相关。文章从共生酵母菌的角度解释了不同地理种群褐飞虱致害性变异的内在原因,并推测,迁飞过程所导致的褐飞虱体内脂肪和糖元的消耗影响了该类共生菌的数量和质量,并最终导致褐飞虱对抗性品种水稻的致害性减弱。     

不同致害性褐飞虱种群的DNA多态性研究

采用RAPD-PCR方法,对分别在水稻品种TN1、Mudgo和ASD7上纯化82代的3个不同致害性褐飞虱种群的基因组DNA多态性进行了分析。从205个RAPD引物中筛选出了具种群特异性的引物10个,结果表明： 尽管未达到统计意义上的显著差异,雌、雄两性试虫种群间的遗传多样性一般高于种群内,种群内的多样性则以未经抗性品种筛选的TN1种群最高。用相似性系数进行类平均距离法聚类,能将同一致害性种群的各个个体与其他致害种群分开,雌、雄虫均无一例外,表明不同致害性种群间存在明显的遗传分化;同时雌、雄两性试虫分别归为2组,提示褐飞虱致害性遗传可能与性染色体连锁。不同致害性种群存在特有条带,有可能用于进一步建立褐飞虱个体致害性检测的分子标记。     

褐飞虱对抗性水稻品种Mudgo个体致害性指标

在28±1℃下,观测了褐飞虱Nilaparvata lugens羽化24?h内短翅型雌成虫在敏感水稻品种TN1及抗性品种Mudgo上的寿命及体重增量。结果表明,取食抗性品种时,试虫的平均增重与寿命之间表现出明显的正相关。寿命在7天内的个体,存活期间平均体重增量为负值,而存活7天以上的个体则平均增重明显。进一步研究了初羽化的褐飞虱长翅型雌成虫在TN1及Mudgo上取食第1～4天的体重增量、寿命及产卵量,结果发现试虫在Mudgo上的这3个生物学参数之间存在明显正相关。其中,寿命及体重增量较好地反映出害虫个体对抗性品种的致害能力,可作为个体致害性指标。根据研究结果,提出将羽化后在Mudgo上存活7天以上或最初4天内体重增量大于0.1mg的雌成虫定为能够致害该抗性品种的个体。     

中国南宁和越南褐飞虱不同地理种群比较

比较了我国南宁、越南河内、河静、顺化、胡志明市、九龙江6个褐飞虱地理种群的差异.结果表明:南宁、河内、河静、顺化的褐飞虱种群能致害含Bph1和bph2抗虫基因的水稻品种,而越南胡志明市、九龙江褐飞虱种群的致害能力更强,对含Bph1、bph2、Bph3、bph4抗虫基因的水稻品种均表现为致害或强致害;南宁、河内、河静、顺化褐飞虱若虫在水稻品种TN1、Mudgo、ASD7上的存活率均在52％以上,在Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的存活率均低于44％;胡志明市、九龙江褐飞虱若虫除了在Rathu Heenati上的存活率低于50％外,在其他品种上的存活率都在50％以上.南宁、河内、顺化褐飞虱若虫在TN1、Mudgo、ASD7上的发育历期显著短于在Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的发育历期;河静褐飞虱若虫在TN1、Mudgo、ASD7上的发育历期与在Rathu Heenati、Ptb33上的发育历期差异不显著.胡志明市褐飞虱若虫在TN1、ASD7上的发育历期显著短于在Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的发育历期;九龙江褐飞虱若虫在TN1、Mudgo、ASD7、Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的发育历期差异不显著.选择性试验表明,接虫192 h后,南宁、河内褐飞虱若虫在Rathu Heenati、Babawee、Ptb33上的虫口密度显著低于在TN1、Mudgo和ASD7上的虫口密度;河静褐飞虱若虫在Babawee上的虫口密度显著低于在TN1、Mudgo上的虫口密度;顺化、胡志明市褐飞虱若虫在Babawee上的虫口密度显著低于在TN1、Mudgo、ASD7、Rathu Heenati上的虫口密度;九龙江褐飞虱若虫在Babawee、Ptb33上的虫口密度显著低于在TN1、ASD7上的虫口密度.本研究发现,我国南宁褐飞虱田间种群与越南河内、顺化、河静(属于越南中部及北部地区)的褐飞虱田间种群致害性相似,从而为“越南中北部是褐飞虱迁入我国的虫源地”提供了新的证据.     

褐飞虱对游离氨基酸的利用

通过测定褐飞虱虫体、蜜露及稻株中16种游离氨基酸的含量及百分率组成,并进行对比分析,初步探讨了褐飞虱对游离氨基酸的利用问题。虫体、蜜露和稻株中含量最多的氨基酸分别为丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸。褐飞虱大量吸收的氨基酸是丙氨酸,稻株中含量最少的蛋氨酸和酪氨酸,在蜜露中检测不到,认为可全部被吸收利用;相反,天门冬氨酸则很少被利用,谷氨酸被利用的相对量也不多;其他氨基酸或多或少地为褐飞虱所利用。     

褐飞虱核糖体小亚基蛋白S8基因NlRPS8的克隆及其表达分析

【目的】核糖体蛋白在生物体内具有重要作用,本研究旨在探明核糖体蛋白S8在褐飞虱Nilaparvata lugens生长发育过程中的表达规律和功能。【方法】本文根据褐飞虱基因表达谱提供的差异表达基因信息及转录组提供的基因核心序列,结合褐飞虱基因组比对分析,对褐飞虱核糖体S8基因进行了预测,并通过RT-PCR获得了褐飞虱核糖体小亚基蛋白S8的全长c DNA序列,命名为NlRPS8(Gen Bank登录号:KU341337)。【结果】NlRPS8基因全长627 bp,编码208个氨基酸。进化分析表明,褐飞虱与桑粉介壳虫Maconellicoccus hirsutus亲缘关系最为接近。应用荧光定量PCR分析了基因NlRPS8的表达规律,结果表明,NlRPS8基因在褐飞虱怀卵雌虫中表达量最高,而在雄成虫、初羽化雌成虫与1~5龄若虫表达量相对较低;在褐飞虱体内,NlRPS8基因在卵巢中表达量最高,中肠次之,在其他部位表达量较低。在抗性品种ASD7和RHT上,NlRPS8基因表达量分别为感性品种TN1上的1.99倍和2.14倍。NlRPS8基因在经过饥饿处理1 d的褐飞虱组中表达量为正常组的1.6倍。【结论】研究结果显示NlRPS8基因在褐飞虱生长、繁殖中发挥作用,为进一步研究NlRPS8基因在褐飞虱生长发育和对抗性品种适应中的功能提供了线索。     

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.     

水稻抗褐飞虱基因研究和利用现状

稻褐飞虱（Nilaparvata lugens Stal）是一种单食性水稻害虫,根据其对水稻品种的危害,可分为生物型1、2、3、4等类型。它对亚洲各国水稻生产造成极大危害。实践证明,利用抗虫品种是防治稻褐飞虱最经济有效的方法。本文综述了稻褐飞虱的生物学特征和分布、生物类型,着重介绍抗稻褐飞虱基因的研究和利用现状,并对今后开展抗稻褐飞虱基因研究提出几点建议。