作物生育阶段对禾谷类蚜虫繁殖的影响

美国大平原北部禾本科作物常发生以下4种蚜虫,麦二叉蚜(GB)、麦长管蚜(EGA)、玉米蚜(CLA)和禾谷缢管蚜(RP)。其中一些由于直接取食危害并传播几种植物病毒病而造成大量减产。由于在大平原北部这4种蚜虫都不能越冬,每年春天虫口都是从南方迁移来的(Kieckhefer等,1974)。夏季,麦二叉蚜、     

小麦雨锈病蚜传特性的研究

1984年以来,进行了介体蚜虫传毒试验,证明禾谷缢管蚜、麦长管蚜、麦无网长管蚜、麦二叉蚜及玉米蚜均可传毒,传毒发病率分别为74.2％、59.0％、53.6％、31.5％和17.4％。禾谷缢管蚜传毒特性、取食获毒或传毒最短时闻为5分钟,发病率达6.67％。2小时可充分获毒或传毒。蚜虫传毒有间歇现象,持毒期3天,传毒潜伏期65—70分钟。由此可见,小麦雨锈病是由多种蚜虫传播的具有半持久性传毒特性的病毒病。禾谷缢管蚜传毒能力因龄期不同而有所差异,有翅蚜传毒能力最强,无翅成蚜次之,若蚜最低。接种一头带毒蚜虫即可引致发病,接种蚜头数增加,发病率提高,接种7头蚜虫,发病率可达84.2％。     

化学杂交剂 SQ-1 对麦长管蚜生命表重要参数及酶活的影响

为了准确评价小麦化学杂交剂SQ-1的生态安全性,以5 kg·hm~(-2)的SQ-1处理过的小麦和对照小麦(等量清水处理)作为食材分别饲喂麦长管蚜(Sitobion avenae),连续饲喂11代,并记录第2、第6、第11代蚜虫的生命表数据,同时分别提取第2、第6、第11代处理组和对照组蚜虫的体内总酶液,检测其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性。结果表明,麦长管蚜种群参数(内禀增长率r_m、周限增长率λ、净增值率R_0、平均世代周期t)随世代增加呈递减趋势;SQ-1处理组的r_m、λ和R_0仅在第6代显著低于对照组(P0.05),而在第2代和第11代与对照无显著差异;SQ-1处理组的T在各世代均与对照无显著差异;处理组的产仔前总时间(TPOP)和寿命随世代的变化趋势与对照组一致,且第2代、第6代和第11代处理组各繁殖参数(TPOP、产仔天数和寿命)与对照组无显著差异。酶活性检测发现,处理组麦长管蚜CAT活性在第6代与对照组无显著差异,在第2代和第11代均显著高于对照组(P0.05),处理组的其他酶活性在各世代均显著高于对照组(P0.05)。不同酶活性随世代增加的变化趋势各不相同, SOD活性在处理组呈递减趋势,对照组呈先增加后减少的趋势;POD活性在处理组呈先增加后减少的趋势,对照组呈先减少后增加的趋势;CAT活性在处理组呈先减少后增加的趋势,对照组呈递减趋势;AchE活性在处理组和对照组均呈先增加后减少的趋势。SOD、POD、CAT和AchE活性之间均呈正相关。上述结果表明,保护酶系统和解毒代谢途径的协同工作是SQ-1胁迫下确保麦长管蚜各种群参数随世代增加逐渐恢复至对照水平和维持各繁殖参数不发生差异显著性变化的重要保障。进一步说明,生物自身保护酶系统和解毒代谢途径可以修复一定剂量的化学杂交剂SQ-1对生物造成的胁迫损伤,因此认为小麦化学杂交剂SQ-1具有一定的生态安全性。     

英国Rothamsted试验站的麦蚜综合防治研究

今年5月18日英国 Dr.W.Powell 教授在陕西省农科院介绍了 Rothamsted 试验站麦蚜综合防治研究的概况。Powell 教授说:英国为害禾谷类的蚜虫有三种;麦二叉蚜(Schiz-aphis graminum Rond.,在麦粒之间为害)、麦长管蚜(Macrosiphum avenae Fab.,为害叶)和禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum Padi     

中国西北地区麦二叉蚜与禾谷缢管蚜对小麦黄矮病传毒能力的分析

为了研究中国西北地区蚜虫对小麦黄矮病的传毒能力,为西北地区防治小麦黄矮病提供参考依据,常温条件下在温室大棚用盆栽小麦做传毒试验,以接种不同数量有毒蚜的小麦苗作为处理,接无毒蚜的小麦苗作为对照.传毒3 d后,在接种麦苗上喷洒药剂彻底杀死蚜虫,充分发病后观察记录小麦黄矮病的发病情况.结果表明,中国西北地区小麦黄矮病的优势介体是麦二叉蚜,但禾谷缢管蚜的传毒能力比以前有所提高.关中地区禾谷缢管蚜的传毒力高于河西地区禾谷缢管蚜的传毒力;三个地区(关中地区、渭北地区、河西地区)麦二叉蚜的传毒力都较高,差别不明显.三个地区两种麦蚜的成蚜传毒力普遍高于其若蚜的传毒力.     

我国不同地区禾谷缢管蚜种群感染RhPV的RT-PCR检测

禾谷缢管蚜病毒(RhPV)是一种寄生在禾谷缢管蚜体内的小RNA病毒。为了探讨RhPV在我国禾谷缢管蚜种群中的分布和感染情况,从我国11个省16个不同地区麦田采集禾谷缢管蚜,利用RT-PCR检测RhPV在不同种群共212个禾谷缢管蚜个体中的感染情况,并对获得的RhPV基因序列进行了差异比较和系统发育分析。结果表明,16个禾谷缢管蚜地理种群中均检测到了RhPV,感染率介于50%~100%之间。序列比对分析表明,克隆得到的RhPV基因片段在不同种群中非常保守,所有分析的蚜虫个体中仅得到6条不同的基因序列,这些序列与其他国家已经报道的RhPV序列相似性都在98%以上;系统发育分析表明,6条不同的RhPV基因序列可以分为2个亚进化枝,国外报道的两条RhPV相应序列构成其中的一个进化枝,本研究获得的6条序列构成另外一个进化枝。本研究所选用的基因片段能够准确检测RhPV在禾谷缢管蚜中的感染率,为进一步分析RhPV对禾谷缢管蚜的发育繁殖、行为、种群动态和种群微进化的影响奠定了基础。     

大豆蚜胁迫对不同抗蚜性大豆材料生理指标的影响

为探究不同大豆材料的抗蚜机理,初步研究了蚜虫胁迫后不同抗蚜性大豆材料叶片内MDA含量及各种保护酶活性的变化.结果表明:在接种大豆蚜24 h后,不同抗蚜性大豆材料MDA含量及SOD、POD、PPO和PAL活性均呈现上升的趋势,表现为抗蚜性越强,MDA含量变化越小,SOD、POD、PPO和PAL活性提高越明显.由此可见,在蚜虫危害胁迫下,感抗品种间SOD、POD、PAL和PPO活性的变化程度与大豆的抗蚜性机理密切相关.     

水分胁迫对香蕉幼苗保护酶活性的影响

采用水培试验方法研究香蕉幼苗叶片在不同水分胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)3种保护酶的活性变化。结果表明,胁迫后,香蕉幼苗叶片的SOD、CAT和POD活性都呈现先升高后下降的趋势。复水后3种保护酶活性均可恢复到与对照相当的水平。因此认为,水分胁迫影响香蕉幼苗保护酶活性,降低幼苗的抗旱能力。     

高温对阿里山潜蝇茧蜂体内保护酶系活性的影响

采用分光光度法测定不同温度条件下(29、32、35、38、41℃)阿里山潜蝇茧蜂[Fopius arisanus (Sonan)]幼虫、蛹和成蜂体内保护酶系活性的变化.结果表明:(1)经不同高温处理后,阿里山潜蝇茧蜂各虫态体内过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性均明显高于对照组,38℃为幼虫、蛹和雌蜂体内CAT清除H2O2的最适温度.同一处理温度下,幼虫体内CAT活性高于蛹,雄蜂体内CAT活性高于雌虫.(2)热胁迫处理后,雌雄蜂体内过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性均高于对照,且雄蜂体内POD活性高于雌蜂.幼虫、蛹和雌蜂体内POD活性随温度的升高呈“M”形变化趋势,分别在35、38、35℃时达最大值.(3)阿里山潜蝇茧蜂高温暴露后,幼虫和蛹体内超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性均在35℃时达最大值,雌雄蜂体内SOD活性均明显高于对照,分别在35、32℃时活性达到最大.     

小麦黄矮病毒主要株系组成及其变异的研究

经测试明确:小麦黄矮病主要发生流行区在陕西、甘肃和山西等省,小麦黄矮病毒(BYDV)主要株系组成为麦二岔蚜/禾谷缢蚜株系(GPV)和麦无网蚜/麦长管蚜株系(DAV),其中GPV为主流株系普遍分布;广泛分布的麦二岔蚜为优势介体;DAV株系仅分布于晚熟冬麦区和春麦区。经1988—1989年重复鉴定与1976—1980和1981年的鉴定结果完全一致(1980—1981年数据引自联合鉴定测试报告),说明无变异现象。     

外源MeJA对盐胁迫下玉米幼苗生长及抗氧化酶基因表达的影响

采用盆栽试验,以玉米品种CT505为材料,研究外源茉莉酸甲酯（MeJA）对盐（NaCl）胁迫下玉米幼苗生长及抗氧化酶基因表达的影响。结果表明,与对照相比,150 mmol/L的NaCl处理降低了玉米幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,减少了可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量的积累,促进了丙二醛（MDA）含量和质膜透性的增加。添加1.0 μmol/L MeJA在一定程度上可以缓解盐胁迫对玉米幼苗的损伤,与盐胁迫处理相比,玉米幼苗的SOD、POD和CAT活性分别增加了41.33%、26.09%和80.14%,可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量分别上升了58.62%、12.20%和40.21%,相对电导率和MDA含量分别下降了9.29%和20.43%。外源MeJA能够提高盐胁迫下玉米幼苗的光合性能,与盐胁迫处理相比,其净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著增加,胞间二氧化碳浓度（Ci）下降,SOD3、POD3、CAT1这3种抗氧化酶基因表达量显著增加,表明外源茉莉酸甲酯能够有效缓解玉米的盐胁迫损伤。     

高光、水分和盐胁迫下小麦光合特性和抗氧化酶系统的比较

为了解植物光合机构及抗氧化酶系统对高光、水分及盐胁迫的适应机制,比较分析了光强1 800 μmol·m^-2·s^-1、20% 聚乙二醇（PEG-6000）和0.3 mol·L^-1 NaCl处理下小麦叶绿素荧光以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,与对照相比,高光胁迫、水分胁迫和盐胁迫下小麦叶片相对含水量、总蛋白含量以及叶绿素含量均下降,以水分胁迫效应最显著,盐胁迫次之。三种胁迫均显著降低了小麦叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSII最大光化学效率（F_v/F_m）及电子传递率（ETR）,而显著增加胞间CO₂浓度、非光化学淬灭（NPQ）、脯氨酸及可溶性糖含量,也以水分胁迫效应最显著。三种胁迫下小麦叶片内的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及过氧化氢酶（CAT）活性随胁迫时间的延长呈现不同的变化趋势。其中,SOD活性在三种胁迫下均呈先升后降的趋势;POD活性在高光和水分胁迫下先升后降,而在盐胁迫下呈上升趋势;CAT活性在高光和盐胁迫下呈上升趋势,而在水分胁迫下呈下降趋势。以上结果表明,在三种环境胁迫中,水分胁迫给小麦带来的伤害最严重,盐胁迫次之,高光胁迫最轻。 此外,小麦抗氧化酶系统在高光胁迫、水分胁迫及盐胁迫下应答机制不同。     

华山新麦草易位系抗黄矮病的鉴定

小麦黄矮病在田间由麦蚜传播大麦黄矮病毒(BYDV)感染引起。为给优质抗BYDV小麦新品种提供重要种质资源,采用堆测法种植材料,利用饲毒蚜虫接种病毒BYDV-GAV的方式,对27份华山新麦草易位系材料进行了抗病性鉴定,比较了接种病毒后各材料的病情指数及其千粒重。结果表明,27份华山新麦草易位系中,5份材料的病情指数介于13.56～18.89,表现为抗BYDV-GAV;9份材料的病情指数是介于27.78～48.89,表现为感BYDV-GAV;其余13份材料的病情指数均大于50.0,表现高感BYDV-GAV。不同华山新麦草易位系对BYDV-GAV抗性差异较大,筛选出的5份抗黄矮病材料可为培育优质抗病毒新品种提供重要种质资源。     

普通小麦-欧山羊草异附加系对干旱胁迫的生理生化响应

为探究异源染色体对小麦抗旱能力的影响,选取3个普通小麦-欧山羊草异附加系和3个普通小麦为试验材料,以聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,在苗期测定干旱胁迫下叶片丙二醛(MDA)积累量、可溶性蛋白含量和酶促防御系统(SOD、POD和CAT)活性变化。结果表明,随着干旱胁迫程度的加重和时间的延长,供试基因型所测定的五个生理指标的变化趋势较为一致。MDA含量都不断升高,三个普通小麦-欧山羊草异附加系(Ae9013、Ae9041和Ae9061)的MDA积累幅度较抗旱性最好的小麦对照晋麦47小,积累量也较少。三个异附加系的可溶性蛋白含量受干旱胁迫影响较小,虽有小幅度的下降,但保持着较高的含量。干旱胁迫下,各基因型的SOD、POD和CAT活力增加,在一定时间内,随着干旱胁迫的持续,晋麦47表现出先上升后下降的趋势,而Ae9013、Ae9041和Ae9061的SOD和POD活力随着胁迫程度的加重和时间的延长呈现不断上升趋势;Ae9013、Ae9041的CAT活力在15%PEG6000胁迫下不断增加,在25%PEG6000胁迫下先增加后下降,而Ae9061的CAT活力在高浓度PEG6000胁迫下仍持续增加。由此可见,普通小麦-欧山羊草异附加系具备更有效的酶促防御系统和渗透调节能力,说明U组染色体附加提高了小麦的抗旱能力。     

外源腐胺对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化的调节效应

为了研究外源物质对小麦抗旱性的诱导作用,水培条件下研究了外源腐胺对干旱胁迫(15%PEG-6000)条件下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响.结果表明,干旱胁迫48 h后冬小麦幼苗叶片含水量下降了27.43%, O_2(÷)的产生速率、丙二醛(MDA)和H_2O_2含量随时间的推移均呈增加的趋势,SOD、POD、CAT活性分别下降了23%、37%、70%.外源腐胺处理下叶片含水量仅下降了7.62%;叶片 MDA含量降低80%左右,H_2O_2的含量下降50%左右,O_2(÷)的产生速率降低了1/3,而叶片SOD、POD、CAT活性分别提高了41%、165.8%、246%.因此认为,外源腐胺可通过抑制活性氧(O_2,H_2O_2)的产生,降低MDA含量,提高抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性,缓解干旱胁迫造成的冬小麦幼苗叶片细胞膜脂过氧化损伤,提高冬小麦的抗旱性.     

Effect of nitrogen fertilizer on the growth and survival of Rhopalosiphum padi (L.) and Sitobion avenae (F.) (Homoptera: Aphididae) on different wheat cultivars

Increased nitrogen applications to crops influence plant-insect interactions and potentially increase herbivore population growth. The effect of nitrogen applications on the interactions between a wheat host plant, Triticum aestivum, and its herbivores, Sitobion avenae (Fabricius, 1775) and Rhopalosiphum padi (Linnaeus, 1758) was investigated. Adult body weight, fecundity, maturity rate and longevity of the aphids were measured under different nitrogen application on four wheat varieties, Solstice, Einstein, Deben and Alchemy. Adult body weight of R. padi on Alchemy and of S. avenae on Deben was lowest. Fecundity of R. padi was lesser on Deben and Alchemy while fecundity of S. avenae was least on Alchemy. Days to reach maturity were same on all varieties in S. avenae but in R. padi, Deben positively affected the days to reach maturity. Longevity of S. avenae and R. padi was the same on all varieties. N-fertilizer had a positive effect on the adult weight achieved by S. avenae and R. padi. Fecundity and longevity of both species were also positively correlated with N-fertilizer application. In R. padi, N-fertilizer reduced the time to reach maturity but not in S. avenae.     

黄顶菊水浸提液对小麦幼苗的生理效应

为了解黄顶菊对小麦的化感效应,研究了黄顶菊茎叶、根水浸提液对小麦根系活力、叶片细胞膜透性和抗氧化特性的影响。结果表明,随提取液质量分数的提高,小麦根系活力、SOD、POD及CAT活性逐渐降低,而叶片细胞膜透性、MDA的含量逐渐上升。从化感效应指数RI和化感综合效应指数SE比较来看,黄顶菊茎叶对小麦的化感抑制效应大于根浸提液。     

外施海藻糖对高温胁迫下小麦幼苗膜脂过氧化的影响

在非生物胁迫条件下,海藻糖可以提高植物的抗逆性,减少逆境胁迫对植物组织的伤害,维持植物的相对正常生长。为了解其具体的作用机制,以小麦为材料,通过检测高温胁迫及室温恢复过程中丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量、超氧自由基(O·-2)含量、抗氧化物质[抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)]含量、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性及其基因转录的表达调控,以探究外源海藻糖对小麦幼苗抗氧化系统的影响。结果表明,在高温胁迫下外源海藻糖处理主要提高了AsA含量,增强了CAT和APX活性,同时上调了Mn-SOD、Cu/ZnSOD、CAT、POD和APX的相对表达量,从而降低了MDA及H2O2的产生。而随后的室温恢复过程基本与高温胁迫的结果一致,也提高了这些酶的基因转录水平以及AsA含量,主要差别是对抗氧化酶活性的影响,即室温恢复阶段外源海藻糖主要提高了POD和APX活性。综合来看,外源海藻糖在小麦幼苗的高温胁迫及室温恢复过程中,通过促进抗氧化酶基因的上调表达,提高抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,以酶促和非酶促两种机制共同清除高温胁迫产生的活性氧,减少氧化胁迫的损伤,维持小麦幼苗的生长。     

小麦TaPYL8基因的克隆与抗旱功能分析

脱落酸(ABA)信号通路在植物对干旱胁迫的响应中扮演着至关重要的角色;作为ABA受体,PYL家族蛋白在ABA信号转导中发挥核心作用。小麦TaPYL8是PYL家族的成员。为了明确TaPYL8是否参与小麦干旱胁迫响应,本研究分析了TaPYL8的表达模式,创建过表达TaPYL8拟南芥,并探讨了干旱对拟南芥生理生化及胁迫相关基因表达的影响。结果表明,TaPYL8表达量在干旱胁迫、外源ABA及PEG6000处理后上调。干旱胁迫下,过表达TaPYL8增强了拟南芥的存活率,降低了叶片失水率和MDA含量,提高了SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性及AtSOD、AtP5CS1、AtABF3等胁迫相关基因的表达量。推测TaPYL8通过促进胁迫相关基因表达增强植物抗旱能力。     

6-BA浸种对HgCl2胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨6-苄基腺嘌呤（6-BA）浸种对HgCl₂胁迫下小麦种子萌发及其幼苗生长的缓解作用,以3个小麦品种为材料,研究了不同浓度6-BA浸种对200 mg·L^-1HgCl₂胁迫下小麦种子发芽、幼苗生长、抗氧化酶活性、可溶性蛋白和丙二醛含量的影响。结果表明,200 mg·L^-1HgCl₂处理后,3个小麦品种种子的发芽势、发芽率、根长、芽长和鲜重降低,幼苗的抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量降低,丙二醛含量增加。一定浓度6-BA浸种可以缓解HgCl₂胁迫对小麦种子萌发的抑制作用,但对小麦的根长、芽长和鲜重的影响因小麦品种而不同。HgCl₂胁迫下,3个小麦品种幼苗的SOD、POD活性和可溶性蛋白含量随着6-BA浓度的增加均基本呈先升高后降低的趋势,最佳6-BA浓度因品种而不同;3个小麦品种的MDA含量均呈先降低后升高的趋势,以6-BA浓度为15 mg·L^-1时MDA含量最低。说明一定浓度6-BA浸种能够缓解HgCl₂胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害作用,但最佳6-BA浓度因小麦品种的不同而不同。