药用野生稻和栽培稻挥发油的化学成分比较研究

本文采用水蒸气蒸馏法提取抗褐飞虱品种药用野生稻(Oryza officinalis)和感褐飞虱品种栽培稻(O.sativa)的挥发油,并运用气相色谱-质谱法(GC/MS)对二者的化学成分进行种类和含量的比较分析。结果表明,两种植物材料的挥发油在种类和含量上存在明显差异,如,糠醛(药用野生稻7.60%栽培稻0%;2,3-苯并二氢呋喃(药用野生稻10.80%,栽培稻3.32%);4-乙烯基-2-甲氧苯酚(药用野生稻22.99%,栽培稻7.32%)。推测含量较高的糠醛、2,3-苯并二氢呋喃和4-乙烯基-2-甲氧苯酚可能是药用野生稻对褐飞虱的活性成份。     

药用野生稻抗褐飞虱基因的RAPD标记研究

以药用野生稻1665(O.officinals)和栽培稻桂99远缘杂交的抗褐飞虱近等基因系B3F4分离群体为材料,利用随机引物对其抗褐飞虱基因进行了RAPD标记研究,获得3个与抗褐飞虱基因表现连锁的RAPD分子标记(S229703、S403783和S11591408)。采用MAPMAKER/EXP.Version 3.0分析,结果表明3个RAPD分子标记与抗褐飞虱基因属于同一连锁群,覆盖大小为18.1cm,标记间平均距离为4.53cm,为下一步水稻抗褐飞虱基因的精确定位和克隆奠定坚实的基础。     

药用野生稻对褐飞虱抗性基因的遗传分析及利用研究

从198份广西药用野生稻中筛选出3份对褐飞虱高抗（0级）的材料,用高抗材料与感虫材料杂交,结果表明其抗性是受一对显性基因控制;与14个已知抗褐飞虱基因品种杂交、回交和自交,对BC2F2后代材料进行了抗性遗传分析,等位性测定结果表明,抗源材料与已知的14个抗性基因不等位,结果发现广西药用野生稻与国外药用野生稻的抗性基因（隐性基因）不同。初步认为它是一个新的抗性基因。在利用方面,通过幼胚离体培养获得绿苗,经多代回交和自交,成功地将CC染色体组中的抗性基因转育到栽培稻中,获得了BC4F5高世代、异源附加系。     

云南野生稻抗褐飞虱评价及其抗性基因鉴定

褐飞虱是水稻生产中最严重的害虫之一,从野生稻中发掘抗虫基因,有利于培育具有抗虫能力强的水稻新品种。该研究通过对云南野生稻进行温室和大田抗虫鉴定以及9个已知抗褐飞虱基因的PCR鉴定,发现云南野生稻对褐飞虱表现出不同程度的抗性,尤其疣粒野生稻和药用野生稻对褐飞虱表现出高抗,可作为抗虫基因发掘的优良抗源材料;不同褐飞虱抗性的云南野生稻中含有的抗褐飞虱基因差异很大,3种野生稻中均不含Bph1和Bph18(t)抗病基因,景洪普通野生稻和元江普通野生稻可能含bph2基因,东乡普通野生稻可能含bph2、Bph15和Bph27(t)基因,疣粒野生稻中可能含bph2和bph19(t)基因,药用野生稻和药用野生稻(宽叶型)中可能含bph2和Bph6基因,药用野生稻F1中可能含bph2、Bph14和bph20(t)基因,药用野生稻F2中可能含bph2和Bph27(t)基因或者其同源基因。该研究为快速发掘利用云南野生稻中的抗虫基因奠定了理论基础。     

水稻抗褐飞虱基因SCAR标记的获得

采用282个随机引物对药用野生稻1665和栽培稻桂99远缘杂交的抗褐飞虱近等基因系B3F4分离群体的不抗池DNA和抗池DNA进行了特异性RAPD标记筛选,从中筛选到一个具有明显的特异性扩增带谱的RAPD标记S1159,序列分析表明,S1159序列长度为1408bp,与基因库中已报道的水稻第四号染色体的BAC克隆(编号OSJNBa0070O11)序列(67114-69100)有51.86%的同源性。为了提高所找到的RAPD标记S1159在应用上的稳定性,将RAPD标记转化为SCAR标记检测近等基因系群体,结果表明与RAPD标记结果一致,说明该研究得到的RAPD标记具有较好的稳定性和重复性,为进一步的研究打下了良好的基础。     

虫害诱导的水稻挥发物对褐飞虱的驱避作用

水稻叶片在遭受害虫的危害时,释放一些特异性的挥发性物质。这些挥发性信息物质在调节植物、植食性昆虫及其天敌的相互关系中有重要作用。利用“Y”型嗅觉仪研究了褐飞虱对虫害诱导的11种水稻挥发物（浓度为2 Μl 化合物溶解在100 Μl丙酮溶液中）的行为反应。结果表明,(E)-2-己烯醛、(E)-2-己烯-1-醇、-2-庚醇和水杨酸甲酯等4种化合物对褐飞虱成虫有显著的驱避作用,而(Z)-3-己烯-1-醇、-2-庚酮、柠檬烯、罗勒烯、芳樟醇、-β-子丁香烯和橙花叔醇等7种物质对褐飞虱成虫的选择行为无显著影响。浓度梯度的实验表明,浓度(不同体积的待测化合物用100 Μl丙酮稀释)较低的(E)-2-己烯醛（0.5 Μl、1 Μl）和芳樟醇（05 Μl、1 Μl、5 Μl）对褐飞虱成虫的选择行为无显著影响,而较高浓度的(E)-2-己烯醛（5 Μl、10 Μl）和芳樟醇（10 Μl）对褐飞虱成虫均有明显的驱避作用。     

火麻仁挥发油的化学成分研究

本文采用水蒸气蒸馏法提取传统中药火麻仁中的挥发油,用GC毛细管柱进行分析,面积归一化法测定其相对含量,并用GC-MS鉴定其化学成分.共检出90个色谱峰,鉴定其中62个化合物,占挥发油总量的89 25%.鉴定的成分包括44种烃类化合物、7种芳香族化合物和11种脂肪族化合物及其衍生物.烃类化合物中以萜类为主,占挥发油总量的32.01%,相对含量较高的单萜及其衍生物包括β-芳樟醇(1.66%)、β-顺式-罗勒烯(1.30%)、樟脑(0.93%)、冰片和薄荷醇(0.44%);相对含量较高的倍半萜及其衍生物包括大牦牛儿烯 D(8.20%)、α-芹子烯(5.23%)、β-丁香烯(3.65%)、氧化石竹烯(2.22%)、δ-愈创木烯(1.55%)和α-丁香烯(1.19%).     

药用野生稻应答稻飞虱取食过程中基因表达的研究

褐飞虱和白背飞虱是水稻的刺吸式害虫。为了探讨水稻对虫害反应的分子机理,采用cDNA—AFLP(互补DNA扩增片段长度多态性)技术,研究了药用野生稻受这两种飞虱取食后基因表达的变化。通过调查约7％的虫．崮答后的药用野生稻转录本组,共分离了258个差异片段,测序112个;44个片段对应于已知或假定功能基因,其中35个基因的表达水平在白背飞虱为害后发生改变,24个基因在褐飞虱为害后改变。下调的基因比上调的基因多。有14个基因受这两种飞虱共同调节(2个上调,12个下调)。结果表明,药用野生稻对两种飞虱为害作出的反应有所不同。     

野生稻对褐稻虱和白背飞虱的抗性鉴定

采用国际水稻所制定的《水稻系统评价标准》,对广西1400多份野生稻种质资源进行了对褐稻虱和白背飞虱的抗性筛选鉴定,明确了广西野生稻资源中的药用野生稻绝大多数对褐稻虱和白背飞虱具有强的抗性,而普通野生稻则多为感虫。     

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。     

巴戟天挥发性成分研究

目的：研究巴戟天中的挥发性成分。方法：利用水蒸气蒸馏法提取巴戟天（Radix morindae offtcinalis）挥发油,用GC—MS进行测定,结合计算机检索技术对分离的化合物进行结构鉴定,应用色谱峰面积归一化法计算各成分的相对百分含量。结果：鉴定出34个化学成分,其中相对百分含量大于2％的分别确定为L-龙脑（Bomeol L）29．28％,α-姜烯（Alpha—Zingiberene）4．88％,2-甲基-6-对甲基苯基-2-庚烯（Ar-Cureumene）4．49％,1-己醇（1-Hexanol）3．40％,β-倍半水芹烯（beta—sesquiphellandrene）3．34％,2-戊基呋喃（2-Amylfuran）3．32％,正壬醛（n—nonanal）2．17％,樟脑（L—camphor）2．07％,β-没药烯（bete—Bisabolene）2．06％。结论：34个挥发性成分均为首次从该植物中得到。     

花椒挥发油的化学成分分析

在实验室条件下,采用常压水蒸气蒸馏法提取花椒中的挥发油并用气相色谱．质谱连用仪分析了挥发油的化学成分及其百分含量,通过测定,从挥发油中分离出了100余种化合物,共鉴定出52种,占挥发油总量的61．47％,其中绝大多数为萜类化合物及其衍生物,萜烯醇含量高达20．03％,桉油精为5．57％,胡椒酮为4．6％。     

褐飞虱若虫中肠凋亡细胞的检测

为揭示褐飞虱Niloparvata lugens Stl若虫在发育过程中中肠的凋亡细胞,使用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP-生物素断端标记法(TUNEL)进行中肠组织切片检测,结果表明,1～5龄若虫中肠分别存在2%～5%的凋亡细胞。利用4′,6-二脒基-2-苯基吲哚二盐酸(DAPI)染色法检测表明,存在Ⅰ,Ⅱa和Ⅱb期凋亡的细胞核,其特征包括染色体浓缩、边缘化及细胞核碎裂。透射电子显微镜检测结果表明,早期凋亡的细胞呈现染色质浓缩、边缘化特征,晚期凋亡的细胞出现细胞核碎裂、形成凋亡小体及细胞质空泡化等。本研究揭示了在正常发育过程中褐飞虱若虫中肠有少量的细胞发生了凋亡。通过人工干预的方式调控中肠细胞的凋亡进程有可能使之成为防治该水稻害虫的新靶标。     

褐飞虱抗吡虫啉品系生物适合度研究

毒力测定结果显示 ,虽然褐飞虱NilaparvatalugensSt l田间品系对吡虫啉还没有表现出明显的抗性 ,但室内筛选品系已经出现了一定水平的抗性 ,抗性品系 1 (R1)和抗性品系 2 (R2 )的抗性倍数分别为 2 5 3 8和 68 92。通过建立抗性品系、田间种群和敏感品系的生命表 ,发现抗性品系适合度显著下降 ,而且R2 品系下降的幅度明显大于R1品系。存在显著变化的因素有低龄若虫存活率、成虫羽化率、交配率、产卵量和孵化率下降 ,雌虫寿命缩短 ;R2 品系还表现为卵历期延长 ,3龄若虫至 5龄若虫存活率下降。R2 品系产卵高峰期迟 ,高峰期日虫量显著低于敏感品系和田间种群。用种群数量趋势指数 (I)来确定抗性品系的相对生物适合度 ,发现与敏感性品系相比 ,R1品系和R2 品系的相对适合度分别为0 60 9和 0 2 45。     

褐飞虱在香稻上的发生与产卵特征

研究褐飞虱NilaparvatalugensStl在香稻上的危害与产卵特征,结果表明香稻田中褐飞虱的自然种群密度基数远高于非香型稻。从7月22日至8月31日香稻田中褐飞虱的自然种群密度一直增长,在武香988和鄂香1号田间的若虫分别从7月22日的7头丛和3头丛上升至8月31日的126头丛和73头丛。香型稻田间的褐飞虱的自然种群密度增长慢于非香型稻田间。香稻与非香稻田间褐飞虱成虫出现的高峰日相差不大。香稻田中褐飞虱产卵株率高于非香型稻田,其中最高的为鄂香1号,达到74.27%。香稻田间株平均产卵块数几乎为非香型稻上的2倍,但是香稻上的卵死亡率(鄂香1号为39.24%)显著高于非香型稻上的(鄂中5号为27.58%,两优培九为27.21%),且产卵部位有一定差异。鄂香1号第Ⅲ叶鞘上卵块最多,占总数的60.98%,武香988的第Ⅱ和第Ⅳ叶鞘上产卵较多,第Ⅰ叶鞘上没有稻飞虱产卵。非香型稻鄂中5号上产卵最多的是第Ⅳ叶鞘,第Ⅰ和第Ⅱ叶鞘上没有褐飞虱产卵。两优培九除第Ⅰ和第Ⅴ叶鞘上没有褐飞虱产卵外,第Ⅱ、第Ⅲ和第Ⅳ叶鞘上均有褐飞虱产卵,而且卵量差异不大。     

水稻麦黄酮对褐飞虱的抗性潜力

使用石油醚、乙酸乙酯、无水乙醇和水依次对抗性水稻品种IR36乙醇提取物进行萃取,并测试了4种萃取物对褐飞虱的活性。结果发现乙酸乙酯萃取物处理后3d的活性最强,褐飞虱1～2龄若虫和3～4龄若虫的死亡率分别是26．0％和48．0％。乙酸乙酯萃取物经柱层析分离得到麦黄酮。将麦黄酮定量加入人工饲料中饲养褐飞虱3龄若虫15d。结果表明,褐飞虱3、4龄若虫的排蜜露量随着麦黄酮在饲料中浓度（50～500μg／ml）的增加而减少,褐飞虱3、4龄若虫的死亡率却随着麦黄酮在饲料中浓度的增加而显著提高。当饲料中麦黄酮的浓度为500μg／ml时,褐飞虱3、4龄若虫的死亡率分别为58．21％和31．75％。麦黄酮50～500μg／ml浓度处理,褐飞虱3龄和4龄若虫的发育历期和相对生长量与对照之间没有明显的差异,表明麦黄酮有拒食作用。用500μg／ml的麦黄酮溶液涂抹到对褐飞虱敏感的水稻品种TN1植株上对褐飞虱雌成虫有明显的拒食作用和忌避产卵作用。本项研究结果表明水稻源的麦黄酮在水稻对褐飞虱的抗性中有重要的作用。     

水稻活性成分的分离纯化及其对褐飞虱若虫的活性测定

水稻植株内的抗性次生物质是影响水稻生化抗性的主要因子之一。运用硅藻土系统溶剂分离法和硅胶柱层析分离方法分离纯化手段,从水稻(Oryza sativa L.)抗虫品种IR36甲醇粗提物中得到一种针状晶体,初步认为该晶体为一种糖甙黄酮类物质,通过该物质对褐飞虱Nilaparvata lugens(Stal)生物型Ⅱ若虫的活性测定,表明该种晶体对褐飞虱若虫的存活率、体重增加和羽化均具有显著的不良影响,不利于褐飞虱若虫的生长发育。     

褐飞虱ABCB基因的克隆与表达分析

三磷酸腺苷结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette,ABC)广泛分布于各种生物体中,是最大的膜蛋白家族之一。在昆虫中,ABC转运子不仅在分子转运过程中有重要的功能,同时在杀虫剂抗性、代谢和发育中都起到重要的作用。本研究克隆和鉴定了褐飞虱Nilaparvata lugens St l ABCB基因(NlABCB),结果表明NlABCB基因全长1468 bp,含有一个长度为459 bp的开放阅读框,编码153个氨基酸。利用定量PCR检测NlABCB基因在褐飞虱体内的表达,发现NlABCB转录本在褐飞虱的所有发育阶段都有表达,在1龄若虫中表达量最低,随着生长发育表达量逐渐升高。NlABCB在褐飞虱5龄若虫的中肠中表达量最高。研究发现该基因与褐飞虱的生理活动有关。构建NlABCB-dsRNA载体,转化大肠杆菌Escherichia coli HT115后,经IPTG诱导,形成NlABCB-dsRNA,喂养褐飞虱取食含NlABCB-dsRNA人工饲料,发现褐飞虱的存活率明显降低。因此该基因的克隆和功能鉴定,对于作物的抗虫育种,尤其对水稻害虫的生物防治将起到重要的促进作用。     

薇甘菊五种溶剂提取物对褐稻虱种群的干扰作用

室内测定了薇甘菊（Mikania micrantha）5种溶剂提取物对褐稻虱Nilaparvata lugens Stál种群的干扰作用。结果表明,处理后48h,氯仿提取物和乙醇提取物驱避褐稻虱成虫产卵的作用显著,驱避率分别达86.44%、83.90%;干扰成虫取食效果最好的为乙醇提取物与乙酸乙酯提取物,拒食率分别达74.19%、51.86%;提取物对褐稻虱成虫、若虫具有一定的毒杀活性,其中对1～2龄若虫的活性较强的为乙醇提取物、氯仿提取物和乙醚提取物,对成虫的毒杀活性最强的为乙酸乙酯提取物。综上所述,氯仿提取物和乙醇提取物对褐稻虱实验种群的干扰效果最强,干扰作用控制指数（IIPC）分别达0.0428、0.0515。考虑生物活性、提取效率、溶剂价格与毒性等因素,认为乙醇是一种比较理想的提取杀虫活性成分的有机溶剂。