单头灰飞虱体内水稻条纹叶枯病毒的快速检测

利用RT-PCR检测感病植株和单头带毒灰飞虱, 均扩增出水稻条纹叶枯病毒特有的一个长540 bp的片段, 且人工饲毒虫的病毒含量高于自然感病稻田虫。以病毒S蛋白的多克隆抗血清, 采用Western印迹技术从单虫体内检测到病毒抗原的2个专一性条带, 大小分别为20.7和19.7 kDa。DIBA (dot immunobinding ass ay)检测法快速、简便, 但专一性和灵敏度不及RT-PCR与Western印迹检测。对不同检测方法所得昆虫带毒率差异的原因进行了探讨。     

单头灰飞虱体内水稻条纹叶枯病毒的快速检测

利用RT-PCR检测感病植株和单头带毒灰飞虱,均扩增出水稻条纹叶枯病毒特有的一个长540 bp的片段,且人工饲毒虫的病毒含量高于自然感病稻田虫。以病毒S蛋白的多克隆抗血清,采用Western印迹技术从单虫体内检测到病毒抗原的2个专一性条带,大小分别为20.7和19.7 kDa。DIBA（dot immunobinding assay）检测法快速、简便,但专一性和灵敏度不及RT-PCR与Western印迹检测。对不同检测方法所得昆虫带毒率差异的原因进行了探讨。     

温度对灰飞虱生物学特性的影响

为了明确温度对灰飞虱种群的影响及其在种群暴发中的作用,本文对不同温度下(18～30℃)灰飞虱种群的生长发育、存活、翅型和繁殖等生物学特性进行了系统研究。结果表明：在18～27℃范围内,各虫态的发育历期、成虫寿命、产卵前期和产卵期均随温度的升高而缩短;30℃明显抑制了若虫的生长发育,其发育历期延长了16 d左右,但对卵期无影响。21～27℃下灰飞虱的存活率较高,在81%～88%之间;但30℃下存活率极低,仅为5%左右。温度影响了灰飞虱种群的性比和翅型,18℃下雄性显著多于雌性,21～30℃下性比接近1:1;18℃和21℃下雄性个体中长翅型和短翅型的比率无显著差异,但24℃和27℃下长翅型极显著多于短翅型。雌性个体以短翅型为主,但24℃和27℃下也有长翅型个体出现。18～27℃下灰飞虱的产卵量有随温度升高而增大的趋势,但30℃时成虫寿命极短,没有卵产生。18～27℃下灰飞虱种群增殖能力很强,种群趋势指数在30～46之间,很易暴发成灾。本研究还得到了灰飞虱各龄若虫的发育起点温度和有效积温,这有助于灰飞虱发生期的预测。     

水稻条纹病毒胁迫下灰飞虱基因的差异表达

水稻条纹病毒(rice stripe virus, RSV)主要由介体昆虫灰飞虱Laodelphax striatellus以循回增殖型方式经卵传播, 目前RSV与灰飞虱间的互作研究很少。为了研究RSV侵染对灰飞虱基因表达的影响, 采用5条随机引物和3条锚定引物, 利用mRNA差异显示(differential display RT-PCR, DDRT-PCR)技术分析了带毒和无毒灰飞虱种群基因表达差异。且利用正交实验优化了DDRT-PCR反应体系中的模板浓度、锚定引物浓度、随机引物浓度、dNTPs浓度、镁离子浓度及Taq酶用量。结果表明: 最佳DDRT-PCR体系(25 μL)为cDNA 3.0 μg, 随机引物2.0 μmol/L, 锚定引物2.5 μmol/L, dNTPs 200 μmol/L, Mg²⁺ 2.0 μmol/L, Taq 酶2.0 U。mRNA差异显示共获得35条差异片段, 选取其中6条经RNA斑点杂交验证, 获得了4条阳性差异片段。其中3条阳性片段为带毒灰飞虱种群特异表达, 分别与5-羟色胺受体1D、 旋转酶B、 60S核蛋白L40高度同源, 无毒灰飞虱种群中特异表达的一条阳性片段在NCBI核酸数据库中比对无同源序列。DDRT-PCR优化体系的建立及部分差异片段的获得为进一步研究灰飞虱与RSV间的互作提供了帮助。     

外源海藻糖对水稻生理生化及褐飞虱抗性的影响

【目的】海藻糖参与植物对逆境胁迫的响应与适应过程,本文旨在明确海藻糖对水稻生理生化特性及抗褐飞虱影响,将有助于全面探索海藻糖对水稻的潜在作用,为后续研究提供参考和依据。【方法】本实验在外施10 mmol·L~(-1)和50 mmol·L~(-1)浓度的海藻糖后,测定水稻超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性,丙二醛(MDA)和可溶性糖含量,褐飞虱取食后植株功能损失系数(FPLI)及利用刺吸电位技术(EPG)研究褐飞虱的取食行为。【结果】外施10 mmol·L~(-1)和50 mmol·L~(-1)浓度的海藻糖后,POD活性和可溶性糖含量显著上升,MDA含量显著下降,并且显著提高了水稻植株的功能损失指数,EPG结果发现海藻糖处理明显增加了N4波的持续时间。【结论】适量的海藻糖改善水稻抗非生物胁迫的能力,但并不有利于对褐飞虱抗性的提高。     

高温及水稻类型对灰飞虱种群的影响

近年来,灰飞虱Laodelphax striatellus(Fall n)在江浙等地呈明显上升态势。采用不同温度及水稻类型处理灰飞虱若虫,获得灰飞虱种群在不同处理组合下的存活率、发育进度及抗寒力。结果表明,35℃的高温下,灰飞虱各龄若虫无论在杂交籼稻还是粳稻上,其发育进度均比25~30℃推迟2~7d。35℃高温下若虫死亡率较高,并且不能正常羽化。粳稻上饲养的灰飞虱若虫的存活率明显高于杂交籼稻,但水稻类型和温度对灰飞虱存活率的影响不存在明显的互作作用。在适宜温度下(27~30℃)用杂交籼稻饲养的灰飞虱,其过冷却点及结冰点均要比在高温(35℃)或低温(25℃)下饲养的低。在26~30.5℃变温条件下,杂交籼稻上饲养的灰飞虱的过冷却点和结冰点显著低于粳稻上饲养的,而且不同温度和水稻类型上的灰飞虱的过冷却点均低于零下10℃。可见江浙稻区冬季低温对灰飞虱的越冬已不存在制约作用。温度和水稻类型的变化是近年灰飞虱暴发成灾的重要原因。     

灰飞虱中IKK相关基因的鉴定及其在水稻条纹病毒侵染中的功能

【目的】本研究旨在鉴定灰飞虱Laodelphax striatellus中的IκB激酶(IκB kinase, IKK)相关基因,并调查其在灰飞虱抗病毒中的作用,以进一步深入理解传毒介体应对植物病毒的先天免疫机制。【方法】通过生物信息学鉴定了灰飞虱基因组中IKK相关基因;以无毒及水稻条纹病毒(rice stripe virus, RSV)侵染的灰飞虱为材料,利用RT-PCR方法检测IKK相关基因在无毒灰飞虱各个龄期(卵、1-5龄若虫、雄成虫和雌成虫)及成虫不同组织(肠道、唾液腺、血淋巴、脂肪体、卵巢和精巢)中的表达量;利用qRT-PCR方法检测无毒以及RSV侵染后的灰飞虱IKK相关基因在各个龄期及成虫不同组织中的表达量;通过对3龄若虫注射IKK基因dsRNA进行RNA干扰后,利用qRT-PCR检测带毒灰飞虱中表示病毒含量的RSV外壳蛋白(CP)基因转录水平。【结果】在灰飞虱基因组中鉴定到了两个IKK相关基因即IKKα(GenBank登录号:MK903504)和TANK结合激酶1(TANK-binding kinase1)基因TBK1(GenBank登录号:MN124506)。IKKα开...     

红眼突变灰飞虱的生物学特性和交配优势

灰飞虱Laodelphax striatellus是我国重要水稻害虫之一, 表型变异可能影响灰飞虱的配偶选择性和种群特性。本实验采用生命表构建法研究了红眼突变灰飞虱的繁殖力、 内禀增长率等种群生命参数, 然后以1红眼雌虫、 1红眼雄虫和1纯合黑眼雄虫（♀rr×♂rr♂BB）或1红眼雄虫、 1红眼雌虫和1纯合黑眼雌虫（♀rr♀BB×♂rr）配对模式以及不同比例红眼成虫群体配对模式研究红眼突变对灰飞虱交配竞争力的影响。结果表明红眼突变灰飞虱除若虫死亡率（17.1%）显著高于正常个体（10.3%） (P<0.05)外, 其他生物学指标如繁殖力、 卵孵化历期、 若虫发育历期、 成虫寿命、 内禀增长率等与正常个体无显著差异。但红眼突变对灰飞虱配偶选择性有一定的影响。♀rr×♂rr♂BB和♀rr♀BB×♂rr组合F1代红眼和黑眼分离比例卡方试验值为18.15和14.99, 大于理论值。当红眼与黑眼个体以2︰8比例配对时, 红眼灰飞虱雄虫存在交配优势, 其后代红眼个体数大于期望值。这些结果为进一步研究灰飞虱红眼突变机理和利用红眼基因标记研究灰飞虱遗传分化奠定了基础     

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。     

抗水稻条纹叶枯病毒核酶的设计,克隆及体外活性测定

为探索控制水稻条纹叶枯病毒（Ｒｉｃｅｓｔｒｉｐｅｖｉｒｕｓ,ＲＳＶ）设计合成了特异切割该病毒ＲＮＡ保守区及编码病害特异性蛋白（ＤｉｓｅａｓｅＳｐｅｃｉｆｉｃＰｒｏｔｅｉｎ,ＤＳＰ）基因的核酶,核酶基因的长度均为４０个碱基,用化学合成方法合成其正链及与其３＇－末端互补的１５个碱基引物,用ＴａｇＤＮＡ多聚酶合成其互补链。双链ＤＮＡ直接插入克隆载体ＰＧＥＭ３ｚｆ（＋）的Ｓｍａｌ位点。序列测定表明,克隆得到的核酶序列与设计的核酶序列完全一致。经ＳＰ６ＲＮＡ多聚酶体外转录得到核酶ＲＮＡ。当核酶ＲＮＡ与以同样方法转录得到的靶基因ＲＮＡ混合反应,可得到预期结果相同的切割片段,表明两种核酶在体外均具有特异性切割活性。     

灰飞虱胁迫对水稻叶片中防御酶活性及细胞超微结构的影响

为探讨灰飞虱为害对水稻叶片的防御酶及细胞结构的影响,利用透射电镜观察了灰飞虱取食不同时间后叶片细胞超微结构的变化并测定了防御酶的活性。灰飞虱为害后,透射电子显微镜观察显示,随着灰飞虱取食时间延长,感虫水稻‘Kittake’的叶片细胞逐渐出现质壁分离,叶绿体发育异常,结构趋于模糊,72h后叶绿体膜破裂,叶绿体基粒片层完全溶解或断裂;抗虫品种‘Mudgo’叶绿体结构完整,基粒及片层结构完好,抗虫水稻的厚壁组织细胞内聚集了大量电子致密物,细胞内结晶状物质可能为酚类化合物。抗感水稻植株体内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）和过氧化物酶（POD）的活性随灰飞虱取食时间延长而显著升高,多酚氧化酶（PPO）活性则表现出先上升后下降的趋势,且‘Mudgo’中的3种防御酶活性明显高于‘Kit—take’的,表明3种酶的活性均受灰飞虱为害诱导升高,但‘Mudgo’中3种酶活性上升的速度和幅度均高于‘Kittake’。     

柑桔接穗对砧木生长及若干生理生化特性的影响

以体细胞杂种红桔+枳、红桔+粗柠檬和有性杂种Troyer枳橙、Swingle枳柚以及枳作砧木的"国庆4号"温州蜜柑、脐橙(无枳砧)和不嫁接的砧木幼树为试材,通过两年盆栽试验研究接穗对砧木生长、根系活力和根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,Swingle枳柚和红桔+粗柠檬的砧粗易受接穗影响,接穗显著地影响砧木根系体积。在一般情况下,同一种砧木嫁接后砧木根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性低于未嫁接砧木,或与其差异不显著;同时存在接穗促进根系过氧化氢酶(CAT)活性升高的现象。     

南昌地区灰飞虱的生活史、繁殖和越冬生物学特性

为了探明灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)在南昌地区的生物学特性, 本研究在实验室和自然条件下系统调查了该虫的年生活史, 温度对其生长发育、 繁殖、 性比及翅型分化的影响, 及其越冬生物学。结果表明, 灰飞虱在南昌一年发生4~7代。在18~32℃, 卵的发育历期随温度升高逐渐缩短。若虫的发育历期在18~28℃随温度升高逐渐缩短, 但若虫的发育历期在30和32℃时显著长于28℃的发育历期（P=0.000﹤0.05）。越冬个体的若虫期为143~187 d。卵和若虫的发育起点温度分别为10.17℃和7.51℃。在室外, 7月中旬高温下孵化的第4代若虫的发育历期也明显延长, 显示了高温诱导的夏季休眠现象。在18~28℃, 产卵前期随温度升高而逐渐缩短, 当温度上升到30℃时, 其产卵前期比26和28℃下有所延长。产卵期在22℃最长, 30℃下最短。成虫在20~24℃下的寿命最长。在28℃下, 平均每雌产若虫量最大。不论在室内还是在室外, 雌雄比均接近1∶1。在18~32℃, 羽化的成虫均以长翅型占绝对优势。在自然条件下, 越冬代和第6代羽化的成虫以短翅型占优势, 其他各代仍以长翅型占优势。在自然条件下, 9月中旬孵化的若虫就有少量个体滞育越冬, 10月中旬后孵化的若虫全部进入越冬。越冬若虫的龄期为1-5龄。本研究为该虫发生的预测及有效防控提供基础资料。     

近零磁场对灰飞虱生长发育的影响

【目的】作为矢量场的地磁场(Geomagnetic field, GMF)不仅可为生物提供定向(定位)信息,并可能影响生物的进化。磁场强度的变化对生物生理、代谢和行为等可产生影响,本研究以迁飞性昆虫为模式生物,探究GMF强度变化对其生长发育的影响,进一步明确其对GMF强度变化的磁响应策略。【方法】以水稻迁飞性害虫灰飞虱Laodelphaxstriatellus为研究对象,利用亥姆霍兹线圈模拟近乎抵消GMF强度的近零磁场(Near-zeromagneticfield,NZMF),明确GMF强度缺失这一极端处理(NZMFvs.GMF)对灰飞虱生长发育的生物学效应。【结果】与GMF相比,NZMF显著延长了若虫历期(+8.23%)及雄成虫寿命(+35.60%)(P <0.05),显著缩短了雌成虫寿命(–17.68%)并显著降低了雌(–15.82%)雄(–15.21%)成虫体重(P <0.05),但NZMF对灰飞虱卵的发育历期影响不显著。【结论】相对于GMF对照,NZMF显著影响灰飞虱若虫和成虫的生长发育,且对灰飞虱成虫寿命的磁生物学效应表现出雌雄二型现象。     

褐飞虱卵黄蛋白的分离及其生化特性

电泳结合不同染色方法证实, 褐飞虱Nilaparvata lugens (Stål)卵黄蛋白为一种糖脂结合蛋白,其分子量约为314 kD,由148 kD、124.5 kD和39.6 kD 3个亚基组成。免疫反应证明,卵黄蛋白只存在于生育期的雌性褐飞虱成虫体内。褐飞虱卵黄蛋白具有种的特异性,其免疫血清与白背飞虱的卵黄蛋白无交叉反应。     

山东济宁灰飞虱春季种群动态及迁飞特性

通过灯诱和田间系统调查以及长翅型雌虫卵巢解剖,研究了山东济宁灰飞虱Laodelphaxs triatellus(Fallén)在灯下、麦田和秧田的种群消长动态及虫源性质。运用GrADS和ArcGIS分析了2009年6月7日迁入峰和2010年6月15日迁出峰的天气学背景,并运用HYSPLIT轨迹分析平台模拟了这2个时期灰飞虱的迁飞路径。结果表明:(1)2009年6月7日、8日,2010年6月3日至7日为济宁灰飞虱的迁入高峰期;2009年6月2日至4日、9日,2010年6月8日,6月15日至18日为济宁灰飞虱的迁出高峰期。(2)回推轨迹分析显示2009年6月7日迁入济宁的灰飞虱的虫源地主要为江苏省宿迁市沭阳县和泗洪县及丹阳市,而顺推轨迹分析显示2010年6月15日济宁灰飞虱迁出可能降落于辽宁省朝阳市喀喇沁左翼蒙古族自治县、大连市与丹东市交界及朝鲜江原道。(3)降雨是导致灰飞虱迁入或迁出降落的最主要因子,灰飞虱降落于降水区的边缘。     

水稻条纹病毒蛋白与核酸的特性

提纯的水稻条纹病毒(云南宜良分离物)在电镜下的形态为多型性,但主要是宽8-10 nm,长80-250的分枝丝状体,有些为直径3 nm或8 nm的开环环状体,有些为13 nm宽,130-190 nm长的丝状体,但其基本结构应是直径3 nm、长度不等的丝状体.经聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,vRNA4编码的病害特异蛋白(SP)分子量为19.9 kDa,而vcRNA3编码的外壳蛋白(CP)约为33.6 kDa.在非变性条件下,RSV的4条ssRNAs大小分别为3.0×106(ssRNA1)、1.2×106(ssRNA2)、0.9×106(ssRNA3)和0.8×106 Da(ssRNA4),有时出现一条大小为0.58×106 Da的单链RNA(ssRNA5);而4条dsRNAs的分子量分别为4.9×106(dsRNA1)、2.8×106(dsRNA2)、2.0×106(dsRNA3)和1.7×106 Da(dsRNA4).利用制备电泳分离提纯的外壳蛋白免疫家兔,得到了高特异性的抗血清.A蛋白夹心ELISA检测结果表明,RSV-CP与水稻草状矮化病毒(RGSV)CP抗血清有微弱的反应,但与RSV、RGSV的SP抗血清没有反应,而RSV-CP抗血清与RSV-SP及RGSV的SP、CP都无血清学关系,这个结果表明RGSV与RSV之间在进化上具有一定的亲缘关系.