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.     

三种稻飞虱体内类酵母共生菌18S rDNA和 ITS 5.8S rDNA序列克隆及进化分析

为研究水稻3种主要害虫灰飞虱Laodelphax striatellus、 褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera体内类酵母共生菌（yeast-like symbiotes, YLS）的种属地位及与寄主的进化关系, 测定了其体内YLS的18S rDNA及ITS-5.8S rDNA的全长序列。基于3种稻飞虱体内YLS的18S rDNA序列比对表明, 褐飞虱YLS和白背飞虱YLS的一致性比其与灰飞虱YLS的高（褐飞虱YLS和白背飞虱YLS为98.91%, 灰飞虱YLS和褐飞虱YLS为95.74%, 灰飞虱YLS和白背飞虱YLS为96.02%）, 而基于ITS-5.8S rDNA序列比对, 灰飞虱YLS和白背飞虱YLS的一致性比其与褐飞虱YLS的要高（白背飞虱YLS和灰飞虱YLS为99.57%, 灰飞虱YLS和褐飞虱YLS为91.91%, 白背飞虱YLS和褐飞虱YLS为90.46%）。基于真菌18S rDNA和ITS-5.8S rDNA的系统发育树均表明, 3种稻飞虱体内YLS与其他已知真菌进化关系较远。本研究证实了昆虫真菌类共生菌与寄主形成了长期的进化关系, 从而形成了不同于已知真菌的分类地位。     

灰飞虱体内一种酵母类共生菌的分子鉴定

为明确稻飞虱体内酵母类共生菌（yeast-like symbiont,YLS）的种类,采用超速离心的方法分离纯化灰飞虱Laodelphax striatellus（Fallén）体内YLS,用真菌的通用引物对其18S rDNA、5.8S-ITS rDNA全长序列进行扩增。结果得到一条分子量约为2 340 bp的序列。序列同源性分析表明,该菌与Noda等所报道的类酵母菌的18S rDNA序列差异较大（同源性只有89.6％）,而与季也蒙毕赤酵母Pichia guilliermondii有99.8％的同源性。原位杂交（ISH）和巢氏PCR均证明该菌存在于灰飞虱脂肪体和卵内,但数量较少。因此,灰飞虱体内YLS除了Noda等报道的类酵母菌外,尚存在另外一种季也蒙毕赤酵母菌。     

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。     

稻飞虱体内的类酵母共生菌及其营养功能

类酵母共生菌（yeast like symbiotes,YKS）是稻飞虱体内的一种共生菌,存在于稻飞虱的脂肪体细胞中,出芽,卜殖,通过卵直接传给后代,其数量随飞虱的生长发育而增加,但对于单位鲜虫重而言,基本保持恒定;系统进化研究结果显示,YIS在分类上属于子囊菌亚门（Ascomycotina）、核菌纲（Pyrenomycetes）,其基因组大小与自由生活的酵母菌类似;共生体系中YIS可能为宿主提供必需氨基酸、蛋白质和固醇类等营养物质。现代分子生物学技术的发展为深入研究稻飞虱和类酵母共生菌的相互关系提供了有利条件,可以从基因水平证明二者的相互依赖性。     

灰飞虱类酵母型共生菌18S rDNA序列变异及系统发生

分离纯化了云南楚雄、宁夏银川、北京通县、上海七宝镇、四川西昌５个地区的灰飞虱体内类酵母型共生菌（Ｙｅａｓｔ－ｌｉｋｅ Ｓｙｍｂｉｏｎｔｓ,ＹＬＳ）,并对其１８ＳｒＤＡＮ的约６００ｂｐ的序列进行了测定。结合已有的序列,构建了不同宿主的ＹＬＳ的分子系统树。结果表明,灰飞虱的ＹＬＳ属于子囊菌亚门Ｐｙｒｅｎｏｍｙｃｅｔｅｓ纲,与此纲的Ｈ．ｃｈｒｙｓｏｓｐｅｒｍｕｓ亲缘关系最近。我国各地区及日本的灰飞虱体内     

稻飞虱酵母类胞内共生菌的组织学研究进展

褐飞虱Nilaparvata lugens体内酵母类共生菌在褐飞虱生长发育和繁殖中起着重要作用,并影响着褐飞虱对寄主植物的致害性变异。该文系统总结了国内外已有的研究成果,讨论了褐飞虱共生菌的分类地位、形态特征、在寄主发育中的功能、侵染途径等,提出了开展褐飞虱生物型形成过程中体内共生菌变异的研究建议,以便利用共生菌来监测田间不同生物型褐飞虱的发生情况,最终实现控菌防虫和对不同生物型的准确预测。     

三种稻飞虱翅型分化的遗传分析

为了明确褐飞虱Nilaparvata lugens、 白背飞虱Sogatella furcifera和灰飞虱Laodelphax striatellus 3种稻飞虱翅型分化的遗传规律与差异, 采用翅型筛选与杂交遗传的实验方法, 研究了3种飞虱在秧苗期水稻上的翅型选择响应与杂交遗传规律。结果表明： 3种稻飞虱的翅型具有较强的选择响应, 并且长翅型纯系在白背飞虱中最易筛选得到, 灰飞虱的次之, 而褐飞虱的最难。3种稻飞虱的长翅(M)雄虫与短翅(B)雌虫配对(M♂×B♀)筛选3~5代后, 95%~100%的雄虫和雌虫分别稳定为长翅型和短翅型。筛选和杂交实验结果表明, 褐飞虱的翅型决定基本符合常染色体上的一对等位基因调控的从性性状遗传规律, 雄虫中长翅为显性, 而雌虫中短翅为显性。翅型的表型还受除基因型外的其他条件的影响, 利用长翅雄虫与长翅雌虫后代中出现的极少数的短翅雄虫与短翅雌虫进行配对, 其后代中各翅型出现的比率与长翅雌虫和长翅雄虫配对的无显著差异; 同样, 在短翅雄虫与短翅雌虫配对的后代中也有相同的结果。白背飞虱和灰飞虱在该筛选条件下很少有短翅雄虫出现, 两者翅型的遗传调控较为相似, 可用由两对等位基因控制的性状来解释筛选和杂交实验的结果, 其中一对等位基因位于性染色体上, 调控雄性的翅型, 且长翅为显性; 另一对位于常染色体上, 调控雌性的翅型, 且短翅为显性。据此认为, 3种飞虱翅型决定基因的显隐性在不同性别间的差异, 以及翅表型与基因型的不一致性, 是稻飞虱种群在不同条件下均可灵活调控翅型的重要遗传机制。     

三种稻飞虱在恒定高温胁迫下的生态表现

对揭飞虱、白背飞虱、灰飞虱等3种稻飞虱的不同虫态在38℃恒温下,暴露不同时间后的生存率进行了研究。结果表明,随高温处理时间的延长．卵孵化率明显下降,卵历期延长。褐飞虱、白背飞虱卵在38℃恒温下暴露12h后．卵孵化率比对照分别低34%和45%;暴露24h后,两种稻飞虱的卵孵化率均比对照低25％;致死中时值LT50分别为11h和10h。3种稻飞虱8日龄若虫及羽化后3天的雌雄成虫的生存率,随处理时间的延长而呈显著下降趋势,褐飞虱、自背飞虱和灰飞虱若虫的致死中时值LT50依次为15．6h、17．8h和25．9h,长翅型雌成虫依次为34．7h、17．1h和43．2h．长翅型雄成虫依次为28．9h、23．2h和54．5h。另外,高温处理过的若虫,其羽化出成虫的体重明显下降,在高温下暴露30h后,白背飞虱长趣型雌成虫的体重比对照低32％,褐飞虱短翅型雌成虫低50％;高温处理后存活的白背飞虱雌成虫产出的卵块较小,总产卵量也明显下降。     

三种稻飞虱在高温变温下的生态表现

在大型人工气候箱内模拟自然高温变温(27℃-38℃)下研究褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱等3种稻飞虱种群的表现,并以恒温28．3℃为对照。发现3种稻飞虱的卵孵化率在变温下暴露5天,10天后,除白背飞虱卵孵化率在10天处理下比对照下降30％外,其他几种处理均和对照无显著差异;从发育历期来看,各虫种卵的发育速率随变温处理时间的延长而加快;3种稻飞虱若虫在变温处理5天后,褐飞虱,白背飞虱和灰飞虱的生存率依次为20％,30％和55%,明显低于对照;变温处理10天后,白背飞虱无一个体生存;褐飞虱比对照低75％．灰飞虱低50％;褐飞虱和白背飞虱雌成虫寿命明显比对照短;灰飞虱雌成虫的产卵量各处理间无显著差异,但白背飞虱和褐飞虱的产卵量在变温处理8天后,仅为对照的40％和80％,变温处理15天后,分别为对照的15％和54％。     

褐飞虱、白背飞虱种间、种内密度制约效应研究

以高感品种TN1为材料．研究了褐飞虱、白背飞虱成、若虫密度对种群的制约效应。实验表明,单虫种一龄善虫密度15头／株和30头／株相比．褐飞虱成虫的羽化率、短翘率、体长和若虫历期均无明显差异,但成虫雌性比率前高;白背飞虱成虫羽化率前比后高21．22％．短翘率高15.25％。在两种飞虱一龄若虫密度30、45、60头／株等虫量混合组配下,褐飞虱成虫羽化率60头／株比30头／株下降28％,白背飞虱若虫历期以30头／株最长。在总虫量为30头／株时,种内(30头／株)和种间(15：15头／株)比．白背飞虱种内处理成虫羽化率高36．83％．昔虫历期短;褐飞虱以种内处理成虫短翘率高。从产卵位点来看．褐飞虱喜产在稻株叶鞘中下部厚肉组织上,白背飞虱以叶脉基部产卵为主．成虫密度2、4、8对／株3处理,其叶鞘、叶脉上的平均卵块变小;10天内的平均卵量亦减步。同密度下,种间组合比种内组合的产卵量多。从各指标对密度反应来看,褐飞虱比白背飞虱更耐拥挤。     

PATHOGENICITY OF METARHIZIUM ANISOPLIAE VAR. ACRIDU TO THE DEVEOLPMENTAL STAGES OF BROWN PLANTHOPPER NILAPARVATA LUGENS STÅL AND SOGATELLA FURCIFERA (HORVATH)

Abstract  The susceptibility and virulence of entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae var. acridum to the stages of brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens (Stål) and whitebacked planthopper (WBPH), Sogatella furcifera (Horvath) were investigated under laboratory conditions. Three dosages of M. anisopliae var. acridum ranging from 10.5, 116.3 and 1027.1 conidial/mm² were used in the experiment. The tested stages of host included three developmental stages, young nymphs (1–2 instars), old nymphs (3–5 instars) and adults. It was found that all tested stages of the planthoppers were susceptible to the fungal infection. The degree of virulence LT₅₀ of M. anisopliae var. acridum against young nymphs of N. lugens are >21, 20.82 and 16.55, respectively with the 3 dosages, the LT₅₀ of the fungus against the old nymphs are 17.68, 15.49 and 13.98, respectively with the 3 dosages; the LT₅₀ of the fungus against the adults are 17.10, 12.57 and 9.14 respectively with the 3 dosages. The degree of virulence LT₅₀ of M. anisopliae var. acridum on young nymphs of S. furcifera are >21, 17.29 and 13.13, respectively with the 3 dosages _; the LT₅₀ of the fungus against the old nymphs are 16.94, 15.02 and 13.03, respectively with the 3 dosages; the LT₅₀ of the fungus against the adults are 12.78, 10.16 and 7.64, respectively with the 3 dosages. Adults were more susceptible to M. anisopliae var. acridum infection than their nymphs and the young nymphs were most resistant to the fungal infection. The cumulative mortality of each stage was dosage-dependent. Of all the developmental stages, WBPH was more susceptible than BPH to M. anisopliae var. acridum infection with the same dosages.     

黄绿绿僵菌对褐飞虱和白背飞虱不同发育阶段的病原性的研究

本文报道了不同孢子浓度下黄绿绿僵菌对褐飞虱和白背飞虱不同发育阶段的易感性和毒力的研究。实验设10.5孢子/mm2,116.7孢子/mm2和1027.1孢子/mm2三种孢子剂量,两种飞虱分为幼龄若虫(1龄和2龄若虫)、高龄若虫(3、4、5龄若虫)和成虫三个发育阶段。实验发现褐飞虱与白背飞虱的三个发育阶段对黄绿绿僵菌的不同浓度的孢子液有不同程度的易感性。黄绿绿僵菌对褐飞虱幼龄若虫的毒力指标LT50在三种孢子剂量下依次为>21、20.82和16.55;对高龄若虫的LT50在三种孢子剂量下依次为17.68、15.49和13.98;而对成虫的LT50在三种孢子剂量下依次为17.10、12.57和9.14。黄绿绿僵菌对白背飞虱幼龄若虫的毒力指标LT50在三种孢子剂量下依次为>21、17.29和13.13;对高龄若虫的LT50在三种孢子剂量下依次为16.94、15.02和13.03;而对白背飞虱成虫的LT50在三种孢子剂量下依次为12.78、10.16和7.64。二者的成虫的易感性比若虫的易感性强,高龄若虫的易感性比幼龄若虫的强。白背飞虱比褐飞虱对黄绿绿僵菌更加敏感。二者的死亡率随孢子浓度的增大而增大。     

褐稻虱生物型变异动态监测及抗虫品种资源推荐

本文报道近十多年来广东省褐稻虱Nilaparvata lugens(Stal)生物型变异动态监测的研究结果,针对当前褐稻虱优势生物型及发展趋势,推荐优良的抗褐稻虱品种资源。监测结果表明;根据苗期抗性反应,分蘖期生存率测定,田间系统调查监测,广州褐稻虱田间种群对带有Bph1抗性基因的代表品种IR26的致害力不断增强,1992年以来抗性反应达生物型2的水平。1992～1994年在全省7个不同生态类型地区取样测定及验证试验结果表明,生物型 2已上升为广东褐稻虱田间主害代的优势种群。多年的抗性鉴定结果证实,外引品种IR56、IR50404同其对应亲本PTB33、Babawee一样,对褐稻虱的抗性稳定,已推荐用作进一步抗 性育种的优良抗源。粳籼89等23个品种能抗褐稻虱生物型1和2,可及时替代带即BPh1抗性 基因的品种。     

EFFECTS OF AGROCHEMICALS ON BROWN PL THOPPER NILAPARVATA LUGENS (STÅL) AND ITS PREDATORY ENEMIES*

Abstract The effects of agrochemicals on brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens, three predators were studied. The results showed that with recommendatory concentrations of 0. 30preti-lachlor EC could cause high mortalities to adults of BPH, Microvelia horvathi and Cyrtorhinus lividipennis; 0. 50 butachlor EC had significant lethal effects on adults of M. horvathi and C. lividipennis, but had negligible effects on BPH and Erogonidium graminicolum; and 40% acetochlor WP had no obvious killing effect to other insects mentioned above, except C. lividipennis. Effects of 0. 50 quincolorac WP, 0. 10 bensulfuron methyl WP, 0. 10 cyclosulfumuron WP and 0. 20 daofuxing WP on these insects were insignificant. As far as fungicides were concerned, 2nd-3rd instar nymphs of BPH and adults of Microvelia horvathi, and Cyrtorhinus lividipennis were obviously sensitive to 0. 40 IBP EC, but 0. 75 chlorothalonil WP 0. 20 tricyclazol WP, 0. 50 carbendazin WP, 0. 25 yekuling WP, 0. 5 jinggangmycin SL and 0. 20 yeqing shuang WP had no evident effects on them. 0. 4635 urea G had also no obvious insecticidal activity on adults of these insects. The results of toxic regression expression and LC₅₀ of IBP, pretilachlor, butachlor and acetochlor to BPH and its predators were determined.     

稻褐飞虱雄虫第二种鸣声及其生殖竞争意义

本文研究了稻褐飞虱Nilaparvata lugens雄虫第二种鸣声(SMVS)及其生殖竞争意义,结果如下：1.SMVS是2头或2头以上同种雄虫共栖一处时才产生的特殊信号,不同密度, 不同虫龄雄虫SMVS的呜叫习性不同,虫龄和温度对SMVS有明显影响。2.具SMVS行为的雄虫在求偶、交配系列行为中的优势逐步明显,最终成功交配的SMVS雄虫达70.2%,而非SMVS雄虫仅“14.9%。3.回放SMVS录音可以显著降低稻褐飞虱交配率(下降41.0%)。 SMVS是一种生殖竞争信号,具种的专一性。