在高温下干旱胁迫对褐飞虱生态适应性的影响

为明确高温条件下干旱胁迫对褐飞虱Nilaparvata lugens (St(a)l)生态适应性的影响,以感虫水稻品种TN1、抗虫品种IR36和耐旱品种沪旱3号为材料,采用不同浓度的聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)6000模拟干旱处理水稻植株,在31℃温度下研究干旱胁迫对褐飞虱生长发育和繁殖的影响.结果表明,褐飞虱若虫发育历期随PEG 6000浓度的升高而延长.在TN1和IR36上,褐飞虱若虫存活率在20％ PEG 6000处理7d时最低,为58.25％和28.25％,而在沪旱3号上则以PEG6000处理3d时最低,为48.75％,但各处理中IR36上褐飞虱若虫存活率均低于在TN1和沪旱3号上的存活率.在10％ PEG 6000胁迫7d时褐飞虱在3个品种上初羽雌成虫体重均最轻,分别为1.86、1.26和1.93 mg;20％PEG 6000胁迫7d时产卵量最低,分别为215.9、85.9和227.9粒/雌.褐飞虱卵孵化率随着PEG 6000浓度的升高而降低,且在同一品种上相同浓度PEG 6000处理3、5和7d,均无显著差异.褐飞虱种群增长倍数随着PEG 6000浓度的升高而下降.     

两种稻虱缨小蜂对稻飞虱的控制作用

稻虱缨小蜂和拟稻虱缨小蜂是稻飞虱卵期重要的寄生性天敌。南京江浦稻田8月上旬前以稻虱缨小蜂为主,主要寄生于灰飞虱和白背飞虱卵,8月中旬以后则以拟稻虱缨小蜂占优势,主要寄生于褐飞虱卵。水稻苗期灰飞虱卵寄生率平均为27.3％,白背飞虱和褐飞虱卵寄生率,杂交稻田为10.87％和21.5％,晚粳稻田为20.67％和19.6％。白背飞虱寄生卵量与总卵量间里直线相关,而褐飞虱寄生卵量与总卵量间呈幂回归关系,回归方程分别为Y=-18.2128+0.2075x和Y=0.006807x~(1·4887)     

稻虱缨小蜂寄主范围的调查

本文着重报道稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae Pang and Wang在稻田及其附近的寄主范围。该蜂除寄生于褐稻虱卵外,还寄生于白背飞虱、灰飞虱、稗飞虱、拟褐飞虱、伪褐飞虱、黑边黄脊飞虱、黑面黄脊飞虱等的卵中。这些飞虱种类成为稻虱缨小蜂的过渡寄主及越冬寄主。当缺乏褐稻虱时,稻虱缨小蜂赖以生存繁衍,有利于其在田间的繁殖和保存一定的种群数量。     

害虫寄生率调查计算中的一些问题

在调查褐稻虱被飞虱缨小蜂(Anagrus sp.)寄生时,我们把呈现红色、黄绿色和褐色近羽化的飞虱卵作为被寄生卵来计算,而这种方法计算出来的寄生率,都低于实际寄生率。 近几年,我们先后在不同时期从田间随机采回褐稻虱卵1932粒,于采卵的当天进行镜检考查,按     

蔗虱缨小蜂对褐飞虱卵的寄生适应性

稻飞虱(褐飞虱和白背飞虱)是为害水稻的最主要害虫。缨小蜂(Anagrus spp)是稻飞虱卵期的主要寄生性天敌,常年的寄生率为10％～70％。由于稻田生态环境的不稳定性(收割、喷施农药等)和寄生性天敌的滞后现象,稻田缨小蜂对稻飞虱的控制作用不稳定。有研究表明稻田边杂草及其有关非稻田飞虱对稻田卵寄生蜂起重要的保护和恢复作用[1-3]。我们在田间节肢动物的系统调查中发现,茭白上长绿飞虱[Saccharosydne procerus (Matsumura)]的卵寄生蜂中有大量的蔗虱缨小蜂[Anagrus optabilis(Perkins)],对茭白田周围的稻飞虱卵常常有较高的寄生率。为此,我们就蔗虱缨小蜂对褐飞虱卵的寄生选择性和功能反应进行了研究,以期提出有效的生境调节技术来提高蔗虱缨小蜂的自然控害功能。     

三种稻虱卵寄生缨小蜂消长规律及保护利用考查

调查表明,三种缨小蜂对稻飞虱的发生为害具有显著的抑制作用。稻虱缨小蜂发生稳定、量大。世代发育起点和有效积温:雌蜂11.3℃和159.1日度,雄蜂10.7℃和160.8日度。平均每雌产卵20粒,选择寄主较宽,稍偏好褐飞虱卵,对抑制早、晚稻中、后期飞虱发生起重要作用。长管稻虱缨小蜂数量最多,但波动大,5～6月高峰,寄生较专,主要是有效地抑制早稻中期和晚稻后期白背飞虱的发生。雌蜂世代发育起点11.7℃,有效积温185.2日度,平均产卵13粒。拟稻虱缨小蜂数量较少,以6～7月较多,每雌产卵5～12粒,对早、晚稻后期的褐飞虱起一定抑制作用。三种缨小蜂多在上午6～8点羽化,羽化头天产卵占总产卵量的八成以上,均能行孤雌生殖。杂草中的多种飞虱卵是三种缨小蜂的渡夏和过冬寄主。合理施药、适当留草是保护利用三种缨小蜂的有效措施。缨小蜂是稻飞虱卵期的主要寄生性天敌。1980～1983年,我们在佛山市近郊,对其中群体数量较大的稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae,长管稻虱缨小蜂Anagrus sp,拟稻虱缨小蜂Angrus Paranilaparvatae的消长规律及保护利用进行了考查。现将四年考查结果整理报导,供作参考。     

稻飞虱缨小蜂初步研究

寄生于稻飞虱卵的缨翅缨小蜂(Anagrus spp.)在浙江温州地区已发现的有稻虱缨小蜂、拟稻虱缨小蜂5种。它们是褐稻虱、白背稻虱、灰稻虱卵期主要寄生性天敌,是抑制稻虱为害的重要因素。但由于环境因子、田间管理的不同,特别是施药治虫的影响,使不同地区和水稻不同生育期的寄生率差异很大。为探明外界环境因子对缨小蜂群落的影响,并采取相应的保护措施,我们于1977～1979年进行了一些调查研究,现将结果整理如下。     

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.     

六种植物精油对褐飞虱和稻虱缨小蜂行为的影响

为研发基于植物精油的褐飞虱Nilaparvata lugens驱避剂和稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae引诱剂,利用嗅觉仪测试了6种植物精油在不同浓度下对褐飞虱和稻虱缨小蜂的行为反应。结果表明,6种植物精油对褐飞虱和稻虱缨小蜂行为的影响具有种类差异性,不同植物精油对昆虫的行为影响有较大差异。此外,褐飞虱和稻虱缨小蜂对植物精油的嗅觉反应还与精油浓度有关,精油浓度范围在100～5 000 mg/L时,山楂油、白木香油、金银花油、肉桂油和鱼腥草油对褐飞虱雌成虫表现出明显的趋避效果,其中山楂油和金银花油的驱避效果最好,二者在100、500、1 000和5 000 mg/L这4个浓度下均能显著驱避褐飞虱。0.1 mg/L和1 mg/L浓度的山楂油、0.1 mg/L浓度的白木香油和1 mg/L浓度的丁香花蕾油对稻虱缨小蜂雌成虫有较强的吸引力。较高浓度10 mg/L的鱼腥草油对稻虱缨小蜂有明显的驱避性。表明植物精油可以明显地影响褐飞虱和稻虱缨小蜂的行为,可作为行为调控物在"推-拉"策略中防控褐飞虱。     

褐飞虱利它素及其与水稻品种的关系

本文主要研究了稻虱缨小蜂(Anagrus nilaparvatae Pang et Wang)寄主褐飞虱(Nilaparvata lugens(St(?)l))利它素的存在部位、抽提方法以及水稻品种对其蜜露中利它素活性的影响。结果表明:在褐飞虱的各虫态、蜜露及脱皮壳中均存在能引起稻虱缨小蜂触角搜索行为的接触性利它素;干燥蜜露中的利它素活性极显著地低于新鲜和湿润蜜露中的。用二氯甲烷、正己烷、乙醚、甲醇和丙酮均能有效地从褐飞虱若虫和雌成虫中提取利它素。水稻品种能对褐飞虱蜜露中的利它素活性产生明显影响。在测试的6个水稻品种中,取食浙852的褐飞虱蜜露中的利它素活性分别显著和极显著地比取食TN1和Nabeshi的褐飞虱蜜露中的高。     

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。     

PEG 6000模拟干旱胁迫下甘蓝型油菜芽期及苗期抗旱指标筛选

采用聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,分析干旱胁迫下8份甘蓝型油菜芽期和苗期抗旱相关指标,鉴定芽期和苗期抗旱性,筛选抗旱评价指标。结果表明,甘蓝型油菜种质芽期和苗期抗旱性强弱不同,芽期抗旱性鉴定的最适PEG 6000浓度为15%,成苗率可作为芽期抗旱性的鉴定指标。通过主成分分析、隶属函数等方法分析苗期相关指标的变化,利用抗旱性综合度量值D值评价甘蓝型油菜苗期抗旱性,结果表明叶片相对含水量(r=0.907~(**))、可溶性蛋白(r=0.921~(**))与抗旱度量值D值呈极显著正相关,丙二醛含量(r=-0.837~(**))与D值呈极显著负相关,这些指标可作为甘蓝型油菜苗期抗旱性的评价指标。     

不同营养对亚金跳小蜂寿命和适合度的影响

为了解不同营养对寄生性天敌亚金跳小蜂Aenasius arizonensis(Girault)寿命及适合度的影响,在室内测定了10%蜂蜜水、10%蜂蜜水+粉蚧蜜露、蒸馏水+粉蚧蜜露、粉蚧蜜露和蒸馏水等不同饲喂条件对亚金跳小蜂寿命、雌蜂平均寄生率、羽化率和子代雌性比例的影响。结果表明,不同营养处理均能显著延长亚金跳小蜂的平均寿命,其中以10%蜂蜜水+粉蚧蜜露处理的效果最为显著,其雌、雄蜂平均寿命较对照分别增加3.87 d和1.07 d;不同营养条件下,雌蜂的适合度以10%蜂蜜水+粉蚧蜜露处理最好,雌蜂平均寄生率、羽化率和子代雌性比例分别为对照的12.11、1.84和52.35倍,雌蜂平均寄生率、羽化率和子代雌性比例在4~10 d均维持在较高水平,其最大值分别达80.67%、70.72%和63.74%。表明各种营养条件,尤其以10%蜂蜜水+粉蚧蜜露为营养时可延长亚金跳小蜂寿命,同时能提高其适合度。     

褐飞虱和白背飞虱在抗褐飞虱水稻品种上的行为反应

以ASD7、IR36、粳籼89(JX89)、Mudgo四个抗褐飞虱水稻品种和感性品种TN1为材料,比较了褐飞虱和白背飞虱在这些品种上的行为反应。褐飞虱对抗性品种表现出明显的非嗜好性。褐飞虱自4h、白背飞虱自8h以后,各品种上的着虫量与TN1差异显著,而其它各品种上的虫量无明显差异(Mudgo除外)。白背飞虱选择各抗性品种的百分率明显大于褐飞虱(Mudgo除外);同一水稻品种上的稻飞虱数量无时间上的规律性。两种稻飞虱在抗性品种和TN1上的取食量差异显著。取食同一品种时,白背飞虱在IR36、JX89上的取食量大于褐飞虱,且相互间差异显著。两种稻飞虱在四个抗性品种上的取食痕数量明显多于TN1;两种飞虱在ASD7和JX89上的取食痕数量差异显著,白背飞虱的数量明显少于褐飞虱。在所有水稻品种上的取食痕数量与取食量呈明显的负相关关系。     

丹参萌发期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

以5个丹参栽培类型为材料，用不同浓度(0%、3%、6%、9%、12%)的PEG-6000在萌发期模拟干旱胁迫处理，测定发芽势、发芽率、子叶长、子叶宽、胚芽长、胚根长等指标，采用主成分分析和隶属函数分析进行丹参萌发期的抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明：高浓度PEG对种子萌发产生明显的抑制作用，低浓度(3%PEG-6000)处理对丹参种子的生长发育具有促进作用，5个丹参栽培类型中豫丹参VD发芽率(0%PEG-6000)和发芽势(3%PEG-6000)最高，分别为56.50%、55.50%,豫丹参VC、豫丹参VD和豫丹参VE在12%PEG-6000下发芽率、发芽势为0%;随着PEG胁迫程度的增大，发芽势、发芽率、胚芽长、胚根长、子叶长、子叶宽、十芽重、萌发指数和活力指数总体表现出先增大后减小的趋势。对各指标进行主成分分析，前2个主成分能够概括9个指标82.635%的数据信息，对在前2个主成分中特征向量较大的8个综合指标的相对值进行因子分析，可提取出2个公因子，子叶长、子叶宽、活力指数、十芽重和萌发指数在2个公因子上有较大载荷。9%PEG-6000是较适宜的抗旱性鉴定浓度。根据综合隶属函数值...     

沉默转录因子OsERF7提高水稻对褐飞虱和白背飞虱的抗性

为了解植物中特有的转录因子乙烯响应因子(ethylene responsive factor,ERF)在植物诱导抗虫反应中的作用,通过克隆1个水稻ERF转录因子基因OsERF7,并结合分子生物学、反向遗传学及生物测定,探究其在水稻防御褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera为害过程中的作用。结果显示,机械损伤处理与褐飞虱产卵雌成虫为害均能在中后期诱导OsERF7的表达。沉默OsERF7能显著降低水稻上褐飞虱及白背飞虱卵的孵化率,并延长褐飞虱卵的发育历期;与野生型水稻相比,褐飞虱和白背飞虱在沉默突变体品系R1和R30上的卵孵化率分别只有野生型水稻上的62.5%～68.3%和68.0%～76.0%,褐飞虱卵的发育历期则延长0.37～0.45 d。沉默OsERF7不影响褐飞虱产卵雌成虫为害诱导的水稻防御相关信号分子—茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、乙烯(ET)和过氧化氢(H_2O_2)的含量。表明转录因子OsERF7作用于防御相关信号途径的下游,并且负调控水稻对褐飞虱和白背飞虱的抗性。     

褐飞虱与白背飞虱为害诱导水稻防御反应的比较

为探究2种稻飞虱——褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)和白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)诱导的水稻防御反应差异,于室内测定了水稻在分别受褐飞虱或白背飞虱产卵雌成虫为害时,其茉莉酸、水杨酸、乙烯、H_2O_2以及挥发物含量的变化。结果表明,尽管褐飞虱和白背飞虱产卵雌成虫的为害均可以诱导水稻茉莉酸、水杨酸、乙烯和H_2O_2等防御相关信号分子以及一些水稻挥发物含量的增加,但是二者的诱导作用存在差异。水稻在受白背飞虱产卵雌成虫为害时,茉莉酸的含量在3 h时就显著升高,12 h时含量达到最高;而受褐飞虱产卵雌成虫为害时,6 h时茉莉酸含量才显著升高,72 h时含量达最高;并且在2种稻飞虱为害的3～48 h内,白背飞虱为害诱导的茉莉酸含量始终显著高于褐飞虱为害诱导的。水稻受白背飞虱产卵雌成虫为害24 h后诱导的水杨酸含量、为害48 h后诱导的乙烯含量、为害72 h后诱导的H_2O_2含量及为害24 h后诱导的挥发物释放量分别是褐飞虱产卵雌成虫为害诱导的1.28、1.45、4.10和1.77倍。表明水稻能识别褐飞虱和白背飞虱的为害,从而做出针对害虫种类特异性的防御反应;并且水稻对白背飞虱产卵雌成虫为害所做出的防御反应比对褐飞虱的更强烈。     

Biological effects of rice harbouring Bph14 and Bph15 on brown planthopper, Nilaparvata lugens

BACKGROUND: Brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål; BPH) resistance genes Bph14 and Bph15 have been introgressed singly or pyramided into rice variety Minghui 63 (MH63). The antibiosis and antixenosis effects of these rice lines on BPH and the expression of five P450 genes of BPH regulated by these rice lines were investigated in this study. RESULTS: The resistance level of rice lines harbouring resistance genes was improved compared with MH63. MH63::14 (carrying Bph14) had negative effects on the development of males, honeydew excretion of females, the female ratio and the copulation rate compared with MH63. MH63::14 also exhibited antixenosis action against BPH nymphs, female adults and oviposition. Besides these negative effects, MH63::15 (carrying Bph15) could also retard the development of females, lower the fecundity and shorten the lifespan of females. The antixenosis action of MH63::15 was stronger than that of MH63::14. When Bph14 and Bph15 were pyramided, antibiosis and antixenosis effects were significantly enhanced relative to single‐introgression lines. Among the five P450 genes of BPH, expression of three genes was upregulated, one gene was downregulated and one gene was unchanged by resistant hosts. CONCLUSION: Both Bph14 and Bph15 could improve resistance levels of MH63. MH63::15 and MH63::14&15 had greater potential to control BPH infestations than MH63::14. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

细胞黏附蛋白NlPER1影响褐飞虱的存活与繁殖

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)细胞黏附蛋白(peroxinectin 1,NlPER1)在调控褐飞虱生长、发育及繁殖中的作用及其机理,通过克隆NlPER1基因的cDNA全长,分析NlPER1在褐飞虱不同组织和龄期中的表达谱,同时利用RNA干扰技术探究其生物学功能。结果显示,NlPER1包含1个1 560 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码519个氨基酸;预测该基因编码的蛋白分子量为58.9 kD,等电点为5.61,无分泌信号肽和跨膜区,具有亚铁血红素结合位点和Ca~(2+)结合位点。该基因在褐飞虱头部组织中的相对表达量最高,并显著高于其它组织;在5龄若虫和初羽化成虫中的相对表达量显著高于其它龄期;其转录水平不受球孢白僵菌Beauveria bassiana侵染的影响。沉默NlPER1不影响褐飞虱若虫体内的H_2O_2含量,但会导致褐飞虱若虫存活率、雌成虫蜜露分泌量及产卵量显著下降,分别只有dsGFP对照组的52.94%、69.86%和69.00%。表明NlPER1在褐飞虱生长发育、存活与繁殖中发挥着重要作用,但这些作用与清除褐飞虱体内的H_2O_2无关。