灰飞虱体内水稻条纹病毒的检测

为评价灰飞虱体内水稻条纹病毒检测方法的适用范围,利用已经制备的水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)的多克隆抗体SV21和单克隆抗体3B9,采用多孔板间接ELISA、DIBA和Western blotting等三种方法进行单头灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén(SBPH)体内RSV检测。结果表明,检测灵敏度以多孔板间接ELISA最高,其次为DIBA,Western blotting最低;用单克隆抗体3B9检测灵敏度高于多克隆抗体SV21。RT-PCR、IC-RT-PCR和DB-RT-PCR三种方法中,RT-PCR对单头灰飞虱稀释到400倍可检测到病毒;IC-RT-PCR在多克隆抗体SV21稀释浓度大于500倍时检测不出RSV,单克隆抗体3B9稀释浓度大于800倍时检测不到RSV;DB-RT-PCR检测结果显示,单头灰飞虱在稀释400倍后均无阳性反应。     

水稻条纹病毒对介体灰飞虱生长发育相关基因转录水平的影响

由水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)引起的水稻条纹叶枯病是我国粳稻产区的一种毁灭性病毒病害。RSV主要由半翅目昆虫灰飞虱(Laodelphax striatellus)以持久增殖型方式传播,与无毒灰飞虱相比,带毒灰飞虱五龄和整个若虫阶段的发育历期缩短,最终羽化的成虫数减少。为了从分子上揭示RSV对灰飞虱生长发育的影响,本文研究了RSV对灰飞虱生长发育相关基因转录水平的影响。将灰飞虱转录组拼接后建立本地数据库,根据黑腹果蝇生长发育基因序列比对出10种灰飞虱同源基因序列,设计特异引物,通过RT-q PCR方法分别对带毒和无毒灰飞虱体内这10种基因的转录水平进行检测。结果显示,在RSV的影响下,8种基因的转录发生显著变化,其中2种蛋白质转录被激活,6种蛋白质受到抑制。动力蛋白和钠钾转移ATP酶转录水平的变化可能影响灰飞虱神经系统发育,造成昆虫行为异常;桩蛋白转录下降会影响翅的发育;与细胞骨架相关的5种蛋白质转录也受到了RSV抑制,可能影响灰飞虱羽化过程。对生长发育基因转录水平的初步探究为更好地理解RSV与灰飞虱的互作奠定了基础。     

首届中国植物保护学会科学技术奖获奖成果介绍 水稻条纹叶枯病与传毒媒介灰飞虱发生规律、监测预警与持续控制技术研究（一等奖）

首次测定了浙北地区近年暴发的水稻病毒病病原基因组全序列,明确该病害由水稻条纹叶枯病毒（RSV）引起;在RSV pcl蛋白的RdRp特征性区域内发现3个酶活性位点及其N-端存在一个OUT一结构域,在RSV及同属病毒基因组中发现一个保守并能形成茎环结构的新基序;建立了双抗夹心ELISA和RT—PCR方法,用于RSV及单头灰飞虱带毒率的快速检测和诊断;探明了RSV与灰飞虱田闻发生消长规律、暴发成灾成因,发现千金子和白顶早熟禾分别为RSV和灰飞虱新寄主;发明了具有自主知识产权的灰飞虱发生监测和采集仪器多项,     

类酵母共生菌与灰飞虱卵巢发育和产卵量的关系

为明确灰飞虱体内类酵母共生菌(YLS)在生殖发育中的作用,采用血球计数法并结合显微摄像系统,研究了灰飞虱雌虫体内YLS的数量动态及与卵巢发育和产卵量之间的相互关系。结果显示,25℃常温和35℃高温处理的灰飞虱体内YLS数量均随成虫的生长而下降,高温处理4龄若虫可以显著减少成虫体内YLS数量。25℃和35℃处理,灰飞虱卵巢发育级别和其体内YLS数量均存在显著负相关(r=－0.903,P＜0.05;r=－0.970,P＜0.01),而日均产卵量则与其YLS数量呈显著正相关(r=0.725,P＜0.05;r=0.659,P＜0.05)。表明共生菌的存在有利于灰飞虱的卵巢发育与卵子成熟。     

应用RT-PCR和dot-ELISA方法检测单头灰飞虱体内水稻条纹病毒

本文比较了RT-PCR和dot-ELISA两种方法对单头灰飞虱携带水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)的检出率、检测灵敏度和检测成本。结果表明,两种方法均能检测到单头灰飞虱体内的RSV,RT-PCR检测单头灰飞虱体内RSV的阳性检出率比dot-ELISA方法低11.79%~15.77%,但RT-PCR的检测灵敏度比dot-ELISA高10倍,RT-PCR技术的检测成本比dot-ELISA的高。结果暗示,对于单头介体昆虫中的病毒检测,RT-PCR技术的检出率不一定比dot-ELISA的高。综合考虑后,如对室外大批量灰飞虱进行带毒率检测时可采用dot-ELISA方法,如需准确分析单头灰飞虱体内RSV时可采用RT-PCR方法。     

敲除OsLRR-RLK18基因提高水稻对褐飞虱的抗性

为明确富亮氨酸重复类受体蛋白激酶（leucine-rich repeat receptor-like kinase,LRR-RLK）编码基因OsLRR-RLK18在调控水稻对褐飞虱Nilaparvata lugens防御中的作用及机理,以野生型水稻品系、OsLRR-RLK18基因敲除纯合水稻品系为研究对象,测定不同水稻品系的株高和根长、不同水稻品系对褐飞虱生物学参数的影响及褐飞虱为害后不同水稻品系中防御信号分子含量和防御化合物含量。结果显示,敲除OsLRR-RLK18基因后水稻株高和根长降低,褐飞虱为害后期诱导的茉莉酸、茉莉酸-异亮氨酸和脱落酸含量显著增加,但水稻组成型（未受褐飞虱为害）和为害早期的水杨酸和过氧化氢含量降低,引起水稻多种挥发物组分释放量增加,木质素、对香豆酰腐胺及樱桃苷、刺苞菊苷和大波斯菊苷3种类黄酮含量下降,最终导致褐飞虱卵孵化率和产卵量显著降低。表明OsLRR-RLK18基因参与了水稻对褐飞虱为害的防御反应,在调控水稻对褐飞虱的抗性中发挥着一定作用。     

水分胁迫下水稻对褐飞虱转录组的影响

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)在稻田缺水条件下的发生和灾变规律,以感虫水稻品种TN1为材料,以取食无水分胁迫水稻的褐飞虱为对照组,取食水分胁迫(以15%PEG6000营养液处理48 h模拟)水稻的褐飞虱为处理组,采用Illumina转录组测序技术研究水分胁迫下水稻对褐飞虱转录组的影响。结果显示,测序序列经拼接后得到褐飞虱全部单基因unigene共47 335条,平均长度为1 234 bp;与对照组相比,处理组中表达量差异显著的基因共有1 331条,其中表达量上调的基因有712条,表达量下调的基因有619条;随机选取20条具有显著表达差异的基因,通过实时荧光定量PCR方法检测其表达量以进行验证,其中有13条基因的表达量与测序结果变化一致。对差异表达基因进行GO注释和KEGG代谢通路功能富集分析表明,能量代谢和水分代谢相关通路在水分胁迫处理的褐飞虱中显著富集,表明这几类基因在褐飞虱应答水分胁迫中发挥了重要作用。     

灰飞虱冠蛋白的基因克隆与表达分析

灰飞虱Laodelphax striatellus冠蛋白属于WD40重复超家族成员,主要通过结合肌动蛋白调控细胞骨架的动态聚合与解聚。本研究通过RT-PCR克隆并获得了灰飞虱3个冠蛋白coronin 1A、coronin 2B和coronin 7的基因CDS区。系统进化树分析显示,这3个冠蛋白分别属于3个分支,且与褐飞虱Nilaparvata lugens的3个冠蛋白同源性最高,氨基酸序列相似性分别为99.2%、88.2%和82.5%。荧光定量PCR检测结果显示,coronin 1A在成虫中的转录水平显著高于2龄、4龄若虫,coronin 2B在雄虫中的转录水平显著高于2龄、4龄若虫和雌虫,coronin 7在雌虫中的转录水平显著高于2龄、4龄若虫和雄虫。而3个冠蛋白基因在唾液腺中的转录水平都显著高于肠道。灰飞虱携带水稻条纹病毒(rice stripe tenuivirus, RSV)后体内3个冠蛋白基因的转录水平显著高于对照,说明冠蛋白可能在灰飞虱传播RSV过程中发挥一定作用,研究结果为深入探究冠蛋白的功能奠定了基础。     

水稻锯齿叶矮缩病毒对褐飞虱生长发育和生殖的影响

为明确水稻锯齿叶矮缩病毒（rice ragged stunt virus,RRSV）对褐飞虱Nilaparvata lugens生长发育和生殖的影响,分别比较带毒褐飞虱与未带毒褐飞虱的若虫发育历期、成虫寿命、性比、翅型及产卵量,并利用实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）技术分析RRSV侵染后褐飞虱体内卵黄原蛋白（vitellogenin,Vg）与其受体（vitellogenin receptor,VgR）以及海藻糖代谢途径中相关基因表达量的情况。结果显示,带毒褐飞虱的若虫历期显著高于未带毒褐飞虱的若虫历期,分别为17.56 d和15.90 d;带毒褐飞虱的成虫寿命、雌虫比例和短翅比例均高于未带毒褐飞虱的,但两者间均无显著差异;带毒褐飞虱较未带毒褐飞虱单雌日产卵量显著提升,分别为11.26粒和6.45粒;带毒褐飞虱的Vg、VgR和海藻糖转运蛋白基因（trehalose transporter,TRET）表达量均显著高于未带毒褐飞虱的。表明RRSV侵染会显著延长褐飞虱若虫发育历期,同时可能通过上调Vg、VgR以及TRET的表达量以促进褐飞虱生殖。     

生防菌Alternaria amaranthi-3对反枝苋的防治效果

反枝苋Amaranthus retroflexus是一种世界性恶性杂草。为了确定微生物除草剂候选菌Alternaria amaranthi-3防除反枝苋的潜力,通过盆栽试验研究了接种浓度、露期和水乳剂型对A.ama-ranthi-3菌株致病力的影响。结果显示,接种浓度显著影响菌株的致病力,在48h露期条件下,接种孢子浓度为105个/mL时,菌株水剂对反枝苋幼苗生长抑制率为35.55%;浓度为107个/mL时,生长抑制率达到75.25%。露期对该菌株的致病力也有较大影响,在不保湿条件下,菌株水剂对反枝苋的生长抑制率为26.43%,而保湿48h处理的生长抑制率达到77.96%。Span80∶Tween80=1∶3的复配乳化剂和大豆油制备的水乳剂可显著降低露期对菌株防效的影响和提高菌株的致病力,无露期时,菌株水乳剂对反枝苋的生长抑制率达到88.35%,显著高于水剂;48h露期条件下,菌株水乳剂处理的生长抑制率为90.59%,而菌株水剂处理为77.96%。表明通过剂型的改进菌株Alternaria amaranthi-3能有效防除反枝苋。     

菜豆普通细菌性疫病菌在土壤和植株残体中的越冬能力

为评估菜豆普通细菌性疫病菌地毯草黄单胞杆菌菜豆致病变种或褐色黄单胞菌褐色亚种在土壤及植物残体中的越冬能力,对采自黑龙江、内蒙古、山西、河北及新疆的18块菜豆生产田的20份土壤及14份植物残体样品进行病原菌分离和鉴定。在MT选择性培养基上有12个土壤样品和13个植株残体样品提取液产生典型的类似黄单胞菌菌落。选取29个分离物进行致病性测定,有27个分离物对菜豆品种"英国红"致病。利用地毯草黄单胞杆菌菜豆致病变种和褐色黄单胞菌褐色亚种的特异性引物X4c/X4e及褐色黄单胞菌褐色亚种特异性引物Xf1/Xf2对29个分离物进行多重PCR检测,其中17个分离物为地毯草黄单胞杆菌菜豆致病变种,10个分离物为褐色黄单胞菌褐色亚种。结果表明,菜豆普通细菌性疫病菌可以在黑龙江、内蒙古、山西、河北的一些菜豆种植区的土壤及植株残体中越冬存活。     

稻虱缨小蜂对吡虫啉处理的水稻植株挥发物的行为反应

利用"Y"型嗅觉仪测定稻虱缨小蜂对吡虫啉处理的水稻植株挥发物的行为反应,并通过GC-MS对挥发物组分进行了定性和定量分析.行为测试结果表明:吡虫啉和施用了吡虫啉的不同水稻品种挥发物对稻虱缨小蜂的寄主选择行为无明显影响.稻虱缨小蜂在不同浓度吡虫啉处理的水稻植株之间表现出明显的嗅觉偏好.当褐飞虱密度为10头/苗时,与高浓度吡虫啉处理相比,低浓度吡虫啉处理植株释放的挥发物引诱到了更多的稻虱缨小蜂(施药5天除外).GC-MS分析发现:与对照植株释放的挥发物相比,吡虫啉处理的稻株挥发物组分种类不变;吡虫啉浓度不同导致水杨酸甲酯等8种组分的相对含量明显不同;同时一些组分的相对含量因吡虫啉浓度与水稻品种、褐飞虱密度及施药天数等因子的互作发生了明显改变.     

向日葵播种期对防治向日葵螟和黄萎病的影响

为了明确向日葵不同播期对防治向日葵螟和黄萎病的影响,于2009年5月11日至6月10日在内蒙古巴彦淖尔地区分7个时期(间隔5天)种植食葵和油葵,并系统调查向日葵螟和黄萎病的发生危害情况。结果显示,食葵和油葵的向日葵螟危害率及向日葵螟密度均以5月26日种植的最低,分别为8.00%、4.00%和0.14头/盘、0.16头/盘。随着播种期的推迟,食葵和油葵的黄萎病发病率自5月11日的98.67%和100.00%逐渐降至6月10日的24.00%和32.00%,发病级别从5月11日的2.83级和3.27级逐渐降至6月10日0.36级和0.64级,差异达到显著水平。食葵以5月31日播种的产量最高,而油葵以6月5日播种的产量最高。证明适时晚播可有效减少向日葵螟和黄萎病对向日葵的危害。     

玉米黑粉菌cyp51基因上游调控区克隆及生物信息学分析

为探明玉米黑粉菌cyp51基因的表达调控机制,根据玉米黑粉菌cyp51基因cDNA的5'-序列,采用染色体步移技术,获得其5'-上游调控区序列,总长为490bp.利用NNPP分析软件预测转录起始位点,并采用TFSEARCH 1.3软件分析转录因子结合位点.结果显示:转录起始位点位于上游134bp处;上游调控区不仅包含启动子的核心结构序列TATA盒(分别位于-30、-58、-318和-348 bp处)和CAAT盒(分别位于-150、-161和-191 bp处),亦包含多个转录因子结合位点,如AP-4、GATA-1、CdxA、Dfd和Oct-1等;在上游调控序列中嘌呤含量高,而且从-222 bp处开始存在4个连续高嘌呤含量的热激转录因子特异性结合位点(HSE).     

长枝木霉对禾谷胞囊线虫卵的寄生和毒杀作用及其机制

为了明确长枝木霉Trichoderma longibrachiatum对小麦禾谷胞囊线虫Heterodera avenae卵的防治潜力和作用机制,在室内测定了长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫卵的寄生和毒杀作用,并通过温室盆栽试验测定了长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫卵的防治效果.室内试验中1.5×107 CFU/mL的长枝木霉分生孢子悬浮液处理12 d对小麦禾谷胞囊线虫卵的寄生率和卵孵化的相对抑制率分别为91.33％和88.35％.温室盆栽试验中1.5×107 CFU/mL处理对土壤中胞囊、线虫和根系中线虫的相对防治效果分别为89.84％、92.67％和88.30％;接种卵悬浮液和长枝木霉分生孢子悬浮液后,小麦幼苗株高、根系长度、地上部鲜重和根系鲜重的增长率分别为66.72％、159.31％、169.09％和170.19％;叶绿素总量和根系活力显著高于对照,分别为17.52 mg/g和356.25 μg·g-1·h-1.研究表明长枝木霉可作为小麦禾谷胞囊线虫的生防制剂.     

夹竹桃叶提取物对福寿螺的杀螺活性

从夹竹桃叶中筛选杀灭福寿螺的活性成分。采用浸渍法研究了夹竹桃叶的乙醇粗提物和组分Ⅰ对不同日龄福寿螺的毒杀和抑制作用。结果表明:组分Ⅰ浸渍10、30和50日龄螺6 h的LC50值分别为2.86、5.87 和8.68 mg/L;浸渍24 h的LC50值分别为0.98、2.31和 3.16 mg/L,其中2 mg/L的组分Ⅰ浸渍10日龄螺24 h的死亡率为100%。乙醇粗提物对福寿螺的毒杀效果较差,用其100 mg/L浸渍10日龄和30日龄螺72 h的死亡率均为100%,浸渍50日龄螺120 h时,死亡率100%时的质量浓度达到200 mg/L。但乙醇粗提物和组分Ⅰ各浓度对福寿螺的活动均无抑制作用,反而有促进其上爬的作用。     

哈茨木霉Th-30几丁质酶的生产条件及对灰霉病菌的拮抗作用

病菌生长的抑制率为67.61%～71.31%,对灰霉病菌孢子产生及萌发的抑制率分别为80.95%和81.35%,对病菌孢子致病性的抑制率为65.22%～70.51%.     

加州新小绥螨对柑橘全爪螨的控制潜力

为了确定加州新小绥螨Neoseiulus californicus (McGregor)的国内品系在生物防治中的潜力,采用捕食者功能反应方法,研究了加州新小绥螨、江原钝绥螨Amblyseius eharai Amitai et Swirski、尼氏真绥螨Euseius nicholsi (Ehara et Lee)和拟长毛钝绥螨A.pseudolongispinosus Xin,Liang et Ke对柑橘全爪螨Panonychus citri AaGregor的捕食作用,加州新小绥螨对柑橘全爪螨的功能反应可以很好地拟合HollingⅡ圆盘方程,对柑橘全爪螨卵的捕食能力显著高于其它3种捕食螨,4种捕食螨对柑橘全爪螨卵的功能反应参数a/Th分别为20.8342、6.9458、0和6.1634;加州新小绥螨对柑橘全爪螨卵、幼螨、前若螨、后若螨和成螨功能反应分别为20.8342、42.0721、29.1849、22.1204和5.6284.加州新小绥螨密度越大,柑橘全爪螨种群数量下降越快,在益、害比为5∶30下,柑橘全爪螨种群数量在第4天就能得到控制.结果表明,加州新小绥螨国内品系对柑橘全爪螨表现出很大的控制潜力.     

转cry1Ab/cry2Aj玉米对亚洲玉米螟的抗性评价

为探讨转cry1Ab/cry2Aj玉米对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)的抗性,采用室内生测和田间人工接虫鉴定方法评价了6个转cry1Ab/cry2Aj玉米品系对亚洲玉米螟的杀虫效果,并利用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了Cry1Ab蛋白在各品系主要组织的表达水平.结果显示,亚洲玉米螟幼虫取食转基因玉米各品系雄穗、苞叶、花丝和雌穗48 h后死亡率在90％左右,取食心叶的死亡率在70％左右,96h后大部分幼虫死亡,而取食非转基因玉米的死亡率为3.3％～8.7％;春播和夏播田转基因玉米叶片、茎秆、雌穗基本没有被害,而对照玉米叶片、茎秆、雌穗被害严重,春播和夏播玉米平均每株分别有2.9、2.3头幼虫和蛹,2.8、3.4个蛀孔,隧道长度为7.5、14.2 cm,雌穗被害级别为5.3和5.1;6个转基因玉米品系中Cry1Ab蛋白在心叶、雄穗、花丝、苞叶和雌穗中稳定表达.综合评价认为,转基因玉米各品系在整个生育期内对亚洲玉米螟有很好的抗性,其中N50品系抗虫效果最佳,可以作为抗虫转多基因玉米育种的备选材料.