用ELISA方法评价捕食性天敌对白背飞虱的捕食效能

用酶联免疫吸附试验（ELISA）方法测定了9类捕食性节肢动物对白背飞虱的捕食阳性反应率,定量评价了拟水狼蛛对白背飞虱的捕食效能。结果表明：活动能力强,与稻飞虱生境相似的捕食性天敌种类表现出较高的阳性反应率;拟水狼蛛对白背飞虱的捕食效率随水稻的生长而加强,在水稻生长后期,分别为21.53％和43．08％。     

稻田多种蜘蛛对褐飞虱(Nilaparvata lugens)捕食量的数学模型及关联度研究

应用灰色系统理论研究了4种蜘蛛(拟水狼蛛、食虫瘤胸蛛、粽管巢蛛、菱头跳蛛)与褐飞虱共存系统捕食量的数学模型.对此模型的分析可以了解各天敌不同数量或者密度与褐飞虱不同密度组合下对褐飞虱捕食量的影响.应用该模型还可以预测相应时期的捕食量大小,所得预测值与实际值几乎一致.同时利用关联度来分析了系统中对褐飞虱捕食量影响最大的因素以及各蜘蛛与褐飞虱捕食量关联程度的大小.     

水对稻田蜘蛛捕食功能的影响

采用脉冲抽样法调查,将两年的田间飞虱每日被捕食量与捕食性天敌密度的资料分为有水和无水两组,分析了两种条件下飞虱被捕食量、被捕食百分率与蜘蛛密度、飞虱平均拥挤度的关系,并在室内模拟有水和无水分别进行了拟水狼蛛(Pirata subpiraticus)和食虫瘤胸蛛(Oedothorax insecticeps)对褐飞虱（Nilaparvata lugens Stal)的捕食功能反应。结果表明：飞虱被捕食百分率随飞虱平均拥挤度增加而呈递减趋势;在同一飞虱平均拥挤度时,有水时飞虱被捕食量大于无水;有水时飞虱被捕食量与水狼蛛密度呈二次抛物线型关系,水狼蛛密度在每穴1．4头时,飞虱被捕食量最大;无水时飞虱被捕食量与水狼蛛密度呈线型关系;两种条件下飞虱被捕食量与微蛛密度的关系不明显。室内功能反应同样证实了水狼蛛在有水时的捕食量大于无水,前者比后者高1．5倍,而食虫瘤胸蛛无明显差异。     

稻田主要捕食性天敌的栖境生态位与捕食作用分析

本文进行了稻田捕食性天敌与稻飞虱的栖境生态位调查,并应用正交试验设计、添加试验法和排除试验法研究了?物种的栖境生态位与各天敌捕食作用的关系,结果表明：在5种灭敌与2种害虫共存系统中,天敌对褐飞虱Nilaparvata lugens Stal捕食量的正主效应大小依次为： 粽管巢蛛 Clubiona aponicola、青翅蚁形隐翅虫Paederus fuscipes、前齿肖蛸Tetragnatha praedonia、食虫沟瘤蛛 Ummeliata insecticeps,拟水狼蛛Pirata subpiraticus的负主效应值最大(随狼蛛密度增大捕食量下降);对稻纵卷叶螟Cnaphlocrcis medinalis Guenee捕食量正主效应大小依次为： 粽管巢蛛、肖蛸、青翅蚁形隐翊虫。多物种共存系统中,狼蛛、微蛛、跳蛛主要捕食飞虱;肖蛸主要捕食稻纵卷叶螟;管巢蛛对两种害虫均具有较好的控制作用。这与各物种的生态位宽度值相一致。当飞虱密度在每穴10一30头时,多物种共存系统优良的生物序是拟水狼蛛、食虫瘤胸蛛、青翅蚁形隐翅虫各为l头,棕管巢蛛2头,此时天敌的控制作用最大。添加法和排除法试验结果表明在具-定数量的多物种共存系统中,再增加天敌密度不一定能增加猎物的被捕食数,其直接的生物学原因是种间种内干扰(包括种间种内残杀)     

用ELISA方法研究稻田节肢动物的食物关系

应用酶联免疫吸附试验双抗体夹心法,研究了稻田节肢动物,包括19种捕食性天敌、4种主要水稻害虫及1种中性昆虫之间的食物关系。在检测的19种捕食者中,有15种捕食了白背飞虱,11种捕食了褐飞虱。其中食虫沟瘤蛛、拟水狼蛛、八斑鞘蛛、粽管巢蛛、四斑锯螯蛛和拟环纹豹蛛对两种稻飞虱的捕食阳性率较高。有7种捕食了稻纵卷叶螟幼虫,其中粽管巢蛛、褶管巢蛛、拟环纹豹蛛、青翅蚁形隐翅虫和印度细颈步甲的捕食阳性率较高。拟环纹豹蛛、浙江豹蛛和拟水狼蛛对稻蝗若虫有较高的阳性率。13种捕食者捕食了摇蚊,摇蚊作为替代或补充猎物,对稻田捕食性节肢动物亚群落的重建和发展具有重要意义。在实验检测的基础上,构建了被检测节肢动物猎物与捕食者间的食物关系图。     

用ElISA研究稻田节肢类捕食者对稻飞虱的捕食作用

应用酶联免疫吸附试验(ELlSA)来研究捕食作用能较准确地评价捕食性天敌对害虫的控制作用。ELlSA检测表明,不同种类的捕食性天敌对稻飞虱的捕食作用有较大差别,其中以优势种食虫沟瘤蛛和拟水狼蛛的捕食作用最大,阳性反应率与稻飞虱的种群密度有一定的相关关系,但在稻飞虱密度较低的情况下也表现出较高的阳性反应率。     

利用分子探针法研究稻田蜘蛛集团对褐飞虱的捕食作用

为褐飞虱Nilaparvata lugens（Stal）的绿色防控提供理论参考依据,于2011年和2012年在调查了浙江富阳不同品种稻田褐飞虱和蜘蛛的发生密度后,利用荧光定量PCR分子探针技术分析了9科27种3 807头蜘蛛对褐飞虱的捕食作用。研究结果表明,在水稻Oryza sativa L.不同生育期,稻田总的褐飞虱和蜘蛛密度等参数值均随调查时间呈规律性变化,且在调查时间点间出现了显著性差异（P<0.05）;各科蜘蛛对褐飞虱的捕食阳性率均随水稻生育期的发展呈增加趋势,整体上,狼蛛科Lycosidae、皿蛛科Linyphiidae、球腹蛛科Theridiidae、肖蛸科Tetragnathidae、跳蛛科Salticidae和园蛛科Araneidae捕食率在DAT21,DAT35和DAT77,DAT91之间有显著性差异（P<0.05）;2012年两品种稻田的褐飞虱和蜘蛛密度等参数值均显著高于2011年的值,两年间汕优63（SY63）稻田的褐飞虱和蜘蛛密度均显著高于IR64的密度;2012年各科蜘蛛对褐飞虱的捕食阳性率显著高于2011年的值（P<0.05）,且狼蛛科和球腹蛛科对褐飞虱的捕食阳性率在两品种间存在显著性差异（P<0.05）;稻田4种蜘蛛优势种拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata (Bosenberg & Strand)、八斑球腹蛛Theridion octomaculatum (Boes. et Str.）、食虫瘤胸蛛Oedothorax insecticeps (Boes. et str.)和锥腹肖蛸Tetragnatha maxillosa (Thoren)的捕食阳性率均随褐飞虱种群密度的增加而增加,该捕食功能反应曲线可用非线性模型P=aN/(1+bN)拟合;除锥腹肖蛸外,其它3种的捕食功能反应曲线均呈饱和状态;拟环纹豹蛛捕食褐飞虱的DNA残留量显著高于八斑球腹蛛、锥腹肖蛸和食虫瘤胸蛛的残留量（P<0.05）。本研究结果充分说明稻田各蜘蛛类群对不同生育期、不同品种水稻的褐飞虱均具有较强的捕食作用,是生物防治策略中的重要因素,应加强田间蜘蛛的保护工作和增强自然天敌的控害功能。     

多物种共存系统中3种蜘蛛对褐飞虱的控制作用

选择稻田生态系统中天敌蜘蛛优势种食虫沟瘤蛛（Oedothorox insecticeps)、拟水狼蛛（Pirata subpiraticus)、粽管巢蛛（Clubiona japonicola)和水稻主要害虫飞虱（Nilaparvata lugenis)组成多物种共存系统,运用二次通用旋转组合设计统计方法探讨多种蜘蛛对1种稻虫的控制作用,分析天敌之间以及天敌与害虫之间的相互作用关系,得出了天敌对害虫的捕食量模型2个。对模型进行主次分析表明,害虫自身密度的大小对天敌的捕食量影响较大。天敌中对捕食量作用最大的是粽管巢蛛,其次是拟水狼蛛,食虫沟瘤蛛的作用稍小。分析天敌间的交互作用表明,天敌个体大、活动能力强、生态位窄及其重叠值高、捕食量大,它们的种内种间干扰程度也大,特别是粽管巢蛛的种内干扰、拟水狼蛛和粽管巢蛛的种间干扰作用十分明显。最后讨论了天敌蜘蛛能有效控制害虫的最大密度,以及在该害虫密度下各种天敌密度的最佳组合。     

应用单克隆抗体评价拟环纹豹蛛对褐飞虱的控制作用

应用褐飞虱的单克隆抗体 4 B8研究了 1999年浙江大学华家池校区农场汕优 6 3单季晚稻田中拟环纹豹蛛对褐飞虱的捕食作用。采用盘拍法的调查结果表明 ,褐飞虱、拟环纹豹蛛种群数量高峰期均在水稻生长后期 (9月中旬 ) ,最大种群密度分别为12 6头 /丛和 1.83头 /丛。对每次捕获的每头拟环纹豹蛛样品的抗体夹心 EL ISA检测结果表明 ,拟环纹豹蛛对褐飞虱单克隆抗体的阳性反应率与田间褐飞虱的生物量及拟环纹豹蛛对褐飞虱的占有量显著相关。定量评估结果表明 ,在此密度条件下 ,拟环纹豹蛛对褐飞虱的最大捕食率仅为 2 .2 8%。拟环纹豹蛛对褐飞虱的平均捕食量、总捕食量和捕食率与田间褐飞虱的生物量显著相关。总捕食量、捕食率与拟环纹豹蛛种群密度极显著相关     

黄绿绿僵菌对两种稻田蜘蛛捕杀褐飞虱作用的影响

在室内研究了喷施黄绿绿僵菌Metarhizium anisopliae var. acridum Driver et Milner孢子悬液对稻田蜘蛛捕杀褐飞虱作用的影响。结果表明,黄绿绿僵菌不感染拟水狼蛛Pirata subpiraticus Bsenberg et Strand和食虫沟瘤蛛Ummeliata inse cticeps Bsenberg et Strand,只对蜘蛛喷施菌液不影响它们的捕杀褐飞虱的能力。而对褐飞虱喷施黄绿绿僵菌液后,褐飞虱活力明显下降,导致蜘蛛对其捕杀效果显著提高。在喷施黄绿绿僵菌106 、107、108/mL孢子浓度后,拟水狼蛛的平均捕杀量分别为10.5头/d、11.1头/d和11.4头/d,食虫沟瘤蛛的平均捕杀量分别为3.8头/d、4.3头/d和4.7头/d,均显著大于对照组。对蜘蛛和褐飞虱同时喷施黄绿绿僵菌不影响前者的捕杀力。这些结果提示,在稻田施用黄绿绿僵菌防治稻飞虱对蜘蛛天敌没有不良影响。     

QUANTIFYING PREDATION BY UMMELIATA INSEC-TICEPS BOES. ET STR. (ARANEAE: LINYPHIIDAE) ON RICE PLANTHOPPERS USING ELISA*

Abstract An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) has been developed to quantify predation by Ummeliata insecticeps Boes. et Str. on rice planthoppers in paddy fields in Dasha Township, Guangdong Province. The assay was completely specific for rice planthopper materials. The detection periods for antigens after an adult of U. insecticeps had fed on three 3–5th instar nymphs of white-back planthopper (WBPH), Sogatella furcifera (Horvath), and brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens (Stal), at room temperature were 96 h and 120 h, respectively. The proportion of individual species of predators scoring positive ranged from 19. 05% to 47. 34% for WBPH, and from 9. 25% to 66. 67% for BPH in the early rice season. Although the numbers of the rice planthoppers consumed by U. insecticeps increased with increasing prey densities, the predation rates declined. When rice planthopper densities were low, the predation rates were relatively high. This kind of predation can explain why the rice planthoppers have never reached outbreak levels in rice fields in Dasha Township since 1973.     

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．     

稻飞虱翅型纯系后代个体的翅型分化对光周期变化不敏感

【目的】为了明确光周期和遗传因子在稻飞虱翅型分化中的作用, 研究了3种稻飞虱（褐飞虱Nilaparvata lugens、白背飞虱Sogatella furcifera和灰飞虱Laodelphax striatellus）翅型纯系或近纯系在不同光照时数下的翅型分化比率。【方法】以经过5~45代连续翅型筛选后的褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱的长翅型和短翅型纯系或近纯系为材料, 在室内分别测定了其在长光照（16和20 h）、短光照(4~12 h)和正常光照(14 h) 3类光周期条件下饲养后, 雌、雄成虫中长翅和短翅个体出现的比率及存活率。【结果】白背飞虱和灰飞虱的长翅型纯系M♂×M♀或短翅型纯系B♂×B♀在不同光周期下的翅型比率均无显著差异（P>0.05）。褐飞虱短翅型近纯系B♂×B♀的雌虫短翅率和成虫总短翅率在不同光周期下也无显著差异（P>0.05）, 但雄虫短翅率在正常光照14 h和短光照4 h下显著高于长光照20 h下的（P<0.05）。当褐飞虱短翅型达到纯系后, 其后代翅型在6~16 h光照条件下无显著差异。褐飞虱长翅型近纯系M♂×M♀的后代虽有短翅个体出现, 但是雌虫和雄虫的各自短翅率在不同光周期下无显著差异（P>0.05), 仅总体短翅率在12 h光照条件下的显著高于16 h下的（P<0.05）。褐飞虱长、短翅型杂交筛选品系M♂×B♀的雌虫短翅率随光照时数的延长而升高; 灰飞虱杂交筛选品系M♂×B♀的短翅雄虫随光照时数的缩短而增多（P<0.05）, 但当筛选代次达到45代时, 这种趋势不再显著。3种稻飞虱长翅型和短翅型纯系或近纯系若虫的存活率会稍低于长、短翅型杂交后代的存活率, 但长、短翅型品系的存活率在6~16 h光照条件下差异不显著(P>0.05)。【结论】稻飞虱翅型分化对光周期的反应受飞虱本身遗传背景的影响, 翅型纯系后代个体的翅型分化对光周期变化不敏感。     

稻虱缨小蜂对褐飞虱和白背飞虱卵的识别机制

研究了室内条件下信息化合物及稻飞虱卵的形态特征在稻虱缨小蜂识别2种卵寄主褐飞虱和白背飞虱中的作用。结果表明,褐飞虱和白背飞虱雌成虫诱导的水稻挥发物对稻虱缨小蜂的引诱作用无显著差异,各自的引诱比例(头数)分别为57.50%(23头)和42.50%(17头)。稻虱缨小蜂对2种飞虱4组材料,完整卵、磨碎卵、带卵叶鞘和若虫为害叶鞘的行为反应,除了在褐飞虱完整卵上的搜索时间极显著地长于在白背飞虱完整卵上的以外,其余的均不存在差异。挥发物捕集结果表明,褐飞虱和白背飞虱雌成虫诱导的水稻挥发物组成相非常一致。上述结果表明水稻挥发物、稻飞虱利它素及飞虱卵的形态特征在稻虱缨小蜂识别褐飞虱和白背飞虱卵中的作用不明显。文中就稻虱缨小蜂识别2种寄主的机制进行了讨论。     

2020年江苏省稻飞虱虫源地及暴发成因分析

为了明确江苏省稻飞虱（白背飞虱Sogatella furcifera Horváth和褐飞虱Nilaparvata lugens Stal）在沉寂近10年后再次暴发的成因,通过分析江苏2020年白背飞虱和褐飞虱的田间调查及灯诱数据,并结合气象条件,研究了江苏省稻飞虱暴发的主要影响因素。结果表明：（1）2020年,江苏省白背飞虱虫源主要来自于江西中、北部,湖南东部以及湖北东部;褐飞虱虫源主要来自于安徽南部、浙江北部、本省南部以及江西省中北部。（2）江淮地区自6月中旬至7月下旬的超长降雨期有利于江苏省早期迁入虫源大量降落。（3）9月初,田间已存在大量褐飞虱短翅型成虫,适宜的秋季温度促使田间短翅型褐飞虱大量繁殖,导致后期田间褐飞虱大暴发。总而言之,超长降雨期有利于早期稻飞虱的迁入降落,而秋季的适宜温度引发短翅型成虫大量繁殖,是导致江苏省稻飞虱在沉寂近10年后再次暴发的主要因素。这些结果为稻飞虱暴发规律的阐明及可持续治理提供了理论依据和参考价值。     

蜘蛛对稻纵卷叶螟和白背飞虱的选择捕食作用

讨论蜘蛛的主要种群拟水狼蛛、食虫瘤胸蛛、粽管巢蛛对稻纵卷叶螟、白背飞虱的选择捕食特性。由结果可见：猎物被捕食量与参试种群编码值（密度）的数量关系可由二次多项式模型技术。当取每科水稻上有稻纵卷叶螟５头,白背飞虱１０头,拟水狼蛛２头,粽管巢蛛２头,食虫瘤胸蛛２头时,蜘蛛种群对白背飞虱有较大的选择捕食比率。     

Small brown planthopper resistance loci in wild rice (Oryza officinalis)

Host-plant resistance is the most practical and economical approach to control the rice planthoppers. However, up to date, few rice germplasm accessions that are resistant to the all three kinds of planthoppers (1) brown planthopper (BPH; Nilaparvata lugens Stål), (2) the small brown planthopper (SBPH; Laodelphax striatellus Fallen), and (3) the whitebacked planthopper (WBPH, Sogatella furcifera Horvath) have been identified; consequently, the genetic basis for host-plant broad spectrum resistance to rice planthoppers in a single variety has been seldom studied. Here, one wild species, Oryza officinalis (Acc. HY018, 2n = 24, CC), was detected showing resistance to the all three kinds of planthoppers. Because resistance to WBPH and BPH in O. officinalis has previously been reported, the study mainly focused on its SBPH resistance. The SBPH resistance gene(s) was (were) introduced into cultivated rice via asymmetric somatic hybridization. Three QTLs for SBPH resistance detected by the SSST method were mapped and confirmed on chromosomes 3, 7, and 12, respectively. The allelic/non-allelic relationship and relative map positions of the three kinds of planthopper resistance genes in O. officinalis show that the SBPH, WBPH, and BPH resistance genes in O. officinalis were governed by multiple genes, but not by any major gene. The data on the genetics of host-plant broad spectrum resistance to planthoppers in a single accession suggested that the most ideally practical and economical approach for rice breeders is to screen the sources of broad spectrum resistance to planthoppers, but not to employ broad spectrum resistance gene for the management of planthoppers. Pyramiding these genes in a variety can be an effective way for the management of planthoppers.     

Genetic and biochemical mechanisms of rice resistance to planthopper

Key message

This article presents a comprehensive review on the genetic and biochemicalmechanisms governing rice-planthopper interactions, aiming to contribute substantialplanthopper control and facilitate breeding for resistance to planthoppers in rice.

Abstract

The rice planthopper is the most destructive pest of rice and a substantial threat to rice production. The brown planthopper (BPH), white-backed planthopper (WBPH) and small brown planthopper (SBPH) are three species of delphacid planthoppers and important piercing-sucking pests of rice. Host-plant resistance has been recognized as the most practical, economical and environmentally friendly strategy to control planthoppers. Until now, at least 30, 14 and 34 major genes/quantitative trait loci for resistance to BPH, WBPH and SBPH have been identified, respectively. Recent inheritance and molecular mapping of gene analysis showed that some planthopper-resistance genes in rice derived from different donors aggregate in clusters, while resistance to these three species of planthoppers in a single donor is governed not by any one dominant gene but by multiple genes. Notably, Bph14, Bph26, Bph3 and Bph29 were successfully identified as BPH-resistance genes in rice. Biological and chemical studies on the feeding of planthoppers indicate that rice plants have acquired various forms of defence against planthoppers. Between the rice-planthopper interactions, rice plants defend against planthoppers through activation the salicylic acid-dependent systemic acquired resistance but not jasmonate-dependent hormone response pathways. Transgenic rice for the planthopper-resistance mechanism shows that jasmonate and its metabolites function diversely in rice’s resistance to planthopper. Understanding the genetic and biochemical mechanisms underlying resistance in rice will contribute to the substantial control of such pests and facilitate breeding for rice’s resistance to planthopper more efficiently.