制霉菌素对褐飞虱取食行为、营养及共生菌数量的影响

为明确制霉菌素对褐飞虱取食行为、营养和共生菌数量的影响,用150、300和600 U/m L制霉菌素处理的水稻饲养褐飞虱,利用刺探电位图、高效液相色谱和镜检法监测其取食行为及体内必需氨基酸含量和类酵母共生菌(yeast-like symbiotes,YLS)数量。结果表明,取食300、600 U/m L制霉菌素处理水稻的褐飞虱3龄若虫体内YLS数量显著低于未处理水稻(对照),而150 U/m L处理与对照无显著差异;5龄若虫体内YLS数量随制霉菌素浓度的增加而显著降低,但600 U/m L与300 U/m L处理间差异不显著。褐飞虱于韧皮部吸食波出现次数在对照中显著多于制霉菌素处理,不同浓度间无明显差异;制霉菌素对褐飞虱的吸食时间影响不明显,但对其体内必需氨基酸含量影响较大,600 U/m L处理下均显著低于对照和其余处理,300 U/m L处理下除丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸和酪氨酸外均显著低于对照,150 U/m L处理下也均显著低于对照。表明制霉菌素能显著降低褐飞虱体内YLS数量和各种必需氨基酸含量,但对其吸食时间的影响不明显。     

Bt籼稻对褐飞虱取食、产卵行为的影响

比较了褐飞虱在2个Bt籼稻纯合品系，即TT9-3、TT9-4，及亲本对照IR72上的取食和产卵行为。结果表明，在选择性条件下，褐飞虱于稻株上的着虫比率在Bt籼稻与对照间无显著差异，而稻株中部和整个叶鞘的取食刺探痕数、产卵选择比率和产卵量则均以Bt籼稻显著为低。在非选择性条件下，稻株叶鞘上的取食刺探痕数在Bt籼稻与对照间无显著差异，而排泄的蜜露量则多以Bt籼稻尤其是TTP9-4显著为少。可见，供试的2个Bt籼稻品系不利于褐飞虱的取食或产卵，表现有抗褐飞虱的能力。     

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。     

水稻瘤矮病毒介导的转cry1Ab水稻对褐飞虱种群的影响

在人工气候室条件下,以抗虫转cry1Ab水稻（MF86）及其亲本对照非转基因水稻闽恢3301（MH3301）为材料,利用年龄-龄期两性生命表,研究水稻瘤矮病毒介导的转cry1Ab水稻对非靶标害虫褐飞虱种群的影响。研究结果表明,感病水稻对取食MH3301的褐飞虱种群寿命影响不显著,促进了其生殖力;而显著缩短了取食MF86的褐飞虱寿命,降低了其生殖力。水稻在不感病的情况下,取食MF86较取食MH3301的褐飞虱种群可显著延长寿命和提高生殖力;而水稻在感病的情况下,取食MF86较取食MH3301的褐飞虱种群生殖力显著降低。感病的MF86较未感病MF86显著降低褐飞虱的内禀增长率、周限增长率,显著缩短世代平均周期;而感病的MH3301较未感病MH3301对褐飞虱生命表动态参数的影响基本均不显著。由此可见,水稻瘤矮病毒介导的转cry1Ab水稻（MF86）对褐飞虱种群增殖具有显著的负面影响。     

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。     

共生菌对褐飞虱生长发育和生殖的影响

对褐飞虱田间种群和生物型1在缺乏共生菌情况下取食不同抗性水稻品种后的生长发育和生殖的研究结果表明，取食抗性品种的褐飞虱体内共生菌数量均明显比取食感虫品种TN1的褐飞虱少，而取食抗性品种IR26、Mudgo和ASD7的2龄田间种群褐飞虱若虫的共生菌减少量均超过了50％。在感虫和抗虫水稻品种上，缺乏共生菌的褐飞虱若虫历期均显著长于正常若虫历期，若虫存活率、雌成虫体重、生长速率和产卵量均显著低于正常褐飞虱。正常的褐飞虱田间种群和生物型1在取食感虫和抗虫品种时的若虫历期均无显著差异，但缺乏共生菌的生物型1在取食抗虫品种Mudgo和ASD7时的若虫历期显著长于取食感虫品种TN1时的若虫历期。推测共生菌在褐飞虱适应水稻抗性品种的过程中发挥了重要作用。     

感染马铃薯Y病毒烟株对烟蚜取食行为及烟蚜茧蜂适应性的影响

为探明烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis Ashmead对烟蚜Myzus persicae(Sulzer)取食感染马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)烟株的适应性,利用刺探电位图谱(EPG)技术记录了烟蚜在感病烟株与健康烟株上的取食行为,并测定了烟蚜茧蜂对取食2种烟株烟蚜的寄生率以及烟蚜茧蜂的羽化率、发育时间及性比等指标。结果表明,与健康烟株相比,烟蚜在感染PVY烟株上的第1次刺探取食持续时间显著延长,且口针遇到阻力的次数(F波)和总持续时间均显著减少。烟蚜在感病烟株木质部的吸食时间(G波)显著长于健康烟株。感病烟株上烟蚜在韧皮部阶段的分泌唾液时间(E1波)较在健康烟株上显著缩短,而被动吸食汁液时间(E2波)显著延长。烟蚜茧蜂寄生取食感染PVY烟株的烟蚜,虽然能成功完成其生活史,但适应性与寄生取食健康烟株烟蚜的蚜茧蜂存在差异。在感染PVY烟株上,烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率为33.67%,显著低于对照的64.67%;且僵蚜体重明显下降,羽化的成蜂个体较小;成蜂存活时间1.48 d也极显著短于对照组的2.25 d。表明烟蚜茧蜂对取食感染PVY烟株烟蚜的适应性较低,PVY可通过烟蚜为介体间接降低烟蚜茧蜂的适应力。     

褐飞虱在华中地区不同主栽水稻品种上的生活史和种群动态

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens对华中地区不同主栽水稻品种的适合度,利用两性生命表分析华中地区的5个主栽水稻品种C两优、岳优、深两优、华两优和红良优对褐飞虱生活史参数的影响,并模拟取食5个水稻品种后褐飞虱的种群动态.结果 表明:不同水稻品种对褐飞虱的生长发育和繁殖存在显著影响,取食华两优和红良优的褐飞虱...     

基于EPG分析无翅型和有翅型柑橘蚜虫的取食行为

为明确无翅型、有翅型柑橘蚜虫取食行为的差异,采用EPG技术对褐色橘蚜Toxoptera citricida(Kirkaldy)和棉蚜Aphis gossypii Glover的有翅型、无翅型成蚜在柑橘苗上的取食行为进行测定。结果表明,褐色橘蚜无翅型和有翅型的EPG均记录到7种取食波形,依次为非刺探波np、路径波A、B和C、电位下降波pd、韧皮部取食波E1和E2;棉蚜无翅型和有翅型的EPG记录到9种取食波形,除上述7种外,还包括木质部主动吸食波G和口针阻碍波F。褐色橘蚜有翅型和无翅型的np波持续时间为25.73 min和8.39 min,二者间差异显著;棉蚜有翅型的np波持续时间、刺探次数、C波次数分别为27.34 min、19.16次、20.21次,显著高于无翅型,而刺探总持续时间为332.66 min,显著低于无翅型。棉蚜的C波次数及总持续时间、刺探次数、pd波次数及总持续时间均显著高于褐色橘蚜,而E2波总持续时间及平均持续时间均显著小于褐色橘蚜。表明棉蚜无翅型比有翅型在柑橘上更容易取食,影响有翅型蚜虫取食的抗性因子可能位于柑橘表面;褐色橘蚜比棉蚜对柑橘的适应性更强。     

外源油菜素甾酮处理水稻对褐飞虱取食和产卵选择性等行为的影响

为了解经油菜素甾酮处理后水稻对褐飞虱Nilaparvata lugens的抗性,通过在水稻培养液中添加不同浓度的油菜素甾酮,观察水稻对褐飞虱取食和产卵、若虫生长发育、羽化等行为的影响,评估油菜素甾酮在水稻抗虫防御反应中的作用。结果表明,水稻培养液中的油菜素甾酮可被水稻有效吸收并产生生理活性。经0.01～10μmol/L油菜素甾酮处理后水稻叶片弯曲程度均显著增加,其叶角分别为对照的3.3～11.0倍。褐飞虱取食和产卵嗜好性与油菜素甾酮处理浓度密切相关,经较低浓度0.005～0.05μmol/L油菜素甾酮处理的水稻能显著降低褐飞虱雌成虫的取食和产卵嗜好性,其产卵量为对照的35.0%～73.9%;而较高浓度0.1～5μmol/L油菜素甾酮处理则增加褐飞虱雌成虫的取食和产卵嗜好性,其产卵量为对照的1.3～1.8倍。0.01、1、5、10μmol/L油菜素甾酮处理的水稻显著降低褐飞虱若虫的羽化率,为对照的32.5%～53.3%。0.1～10μmol/L油菜素甾酮处理显著缩短褐飞虱若虫发育历期,仅为对照的94.1%～96.9%。褐飞虱若虫存活数和初羽化雌成虫体重分别仅在0.1、10μmol/L油菜素甾酮处理下显著降低。表明油菜素甾酮处理水稻可对水稻抗虫防御反应产生影响,其具有作为生态功能分子用于褐飞虱田间防控的潜力。     

玫烟色虫草和球孢白僵菌对朱砂叶螨和二斑叶螨的致病力评价

为探寻具有杀螨潜力的生防真菌,采用喷雾法测定分析玫烟色虫草Cordyceps fumosorosea IF-1106菌株和球孢白僵菌Beauveria bassiana BB-1339菌株对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和二斑叶螨Tetranychus urticae卵、幼螨及雌成螨的致病力。结果表明,感染玫烟色虫草IF-1106菌株和球孢白僵菌BB-1339菌株后螨类的形态特征不一致,感染IF-1106菌株后形成棉絮状菌丝,而感染BB-1339菌株后则形成羊毛状菌丝。IF-1106菌株和BB-1339菌株对朱砂叶螨和二斑叶螨卵的LC₅₀分别为2.38×10⁷、8.26×10⁷CFU/mL和4.48×10⁷、1.21×10⁸CFU/mL,对朱砂叶螨和二斑叶螨幼螨的LC₅₀分别1.97×10⁷、8.26×10⁷CFU/mL和7.65×10⁶、8.99×10^5...     

Functional analysis of the 3′ end of avrBs3/pthA genes from two Xanthomonas species

The phytopathogens Xanthomonas oryzae pathovar (pv.) oryzae and Xanthomonas axonopodis pv. citri each contain several avrBs3/pthA family genes. Structural features of these genes important for avirulence and/or virulence functions include a central region of multiple direct repeats and three nuclear localization signals (NLSs) and an acidic activation domain (AAD) at the 3′ end. To identify other regions critical to function in the 3′ ends of these genes, we constructed several chimeras using apl1 and apl2 from X. axonopodis pv. citri and avrXa10 and avrXa7 from X. oryzae pv. oryzae and evaluated their functions by inoculation to citrus and rice. The apl1 and avrXa7 genes are major virulence determinants in citrus and rice, respectively, while the contributions of apl2 and avrXa10 to virulence are negligible or not measurable. Constructs that contained a 417 bp HincII-SphI fragment from the 3′ end of apl1 in combination with the repeats from avrXa7, avrXa10, and apl1 caused a canker phenotype on citrus. Interchange of the HincII-SphI fragment between avrXa7 and avrXa10 abolishes avrXa7 avirulence function and reduces its virulence but it does not affect avrXa10 avirulence function in rice. avrXa7 caused a hypersensitive response (HR) in citrus and replacement of it's 3′ end with that of apl1 resulted in loss of canker and induction of HR. Thus, the HincII-SphI fragment of the avrBs3/pthA gene family is important for avirulence and virulence functions in two different plant species, Oryza sativa and Citrus natsudaidai HAYATA.     

异色瓢虫对雪松长足大蚜的捕食作用

为明确异色瓢虫Harmonia axyridis对雪松长足大蚜Cinara cedri的捕食能力,采用捕食功能反应方法在室内测定了异色瓢虫各龄幼虫和成虫对雪松长足大蚜4龄若蚜的捕食功能反应、寻找效应、种内干扰效应及环境温度对其捕食能力的影响。结果显示:异色瓢虫各龄幼虫和成虫对雪松长足大蚜若蚜的捕食功能反应类型均属于Holling II型,成虫对雪松长足大蚜的捕食能力强于幼虫,幼虫的捕食能力随虫龄的增大而增强,1～4龄幼虫及成虫的日最大捕食量分别是11.41、41.32、61.73、140.85、188.68头;异色瓢虫1～4龄幼虫及成虫对雪松长足大蚜4龄若蚜的寻找效应随猎物密度的增加而下降,二者之间呈线性相关,相关系数为0.9758～0.9993,其中2龄幼虫的搜寻效应随猎物密度的增加,下降趋势最大,成虫则下降趋势最小;异色瓢虫成虫的捕食受到较强的种内干扰,在猎物密度和捕食空间一定的情况下,单头日平均捕食量随其自身密度的增加而降低,二者间关系符合模型A=58.8391x~(-0.3313);异色瓢虫的捕食受环境温度影响明显,在15～35℃范围内,其成虫对雪松长足大蚜的捕食量先增加后减少,25℃是异色瓢虫最适宜的捕食温度。表明异色瓢虫对雪松长足大蚜有很强的捕食能力,尤其是成虫和高龄幼虫,但应用时还需考虑温度因素的影响。     

浅黄恩蚜小蜂和丽蚜小蜂对温室白粉虱的寄生潜能分析

浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia GiraultDodd和丽蚜小蜂Encarsia formosa Gahan是防治粉虱类害虫的优势寄生蜂,通过生命表技术方法分析了2种寄生蜂对温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood)的防治潜能。结果表明,丽蚜小蜂在羽化第3天和第10天出现2次寄生高峰,占其总寄生量的13.7%和8.0%,在2次高峰之间逐日寄生粉虱数量比较平稳,单雌逐日平均产雌数保持在10.6~13.4头,10 d后寄生量呈明显的下降趋势;而浅黄恩蚜小蜂羽化10 d内逐日寄生粉虱量变化不大,单雌逐日产雌数稳定在4.2~5.4头,羽化14 d后寄生量呈明显下降趋势。丽蚜小蜂和浅黄恩蚜小蜂的R0、T、rm、λ值分别为171.5、18.0、0.2854、1.3303和61.6、16.2、0.2544、1.2897;粉虱若虫充足时,丽蚜小蜂平均单雌寄生若虫数是浅黄恩蚜小蜂的2.7倍,而后者平均单雌取食若虫数为60.6头,明显高于前者42.7头,总的来看,丽蚜小蜂通过寄生和取食杀死粉虱总量220.8头,明显高于浅黄恩蚜小蜂的127.9头。表明在应用寄生蜂防治温室白粉虱时,单独释放丽蚜小蜂比浅黄恩蚜小蜂显示出更好的防治潜能。     

利用环介导等温扩增方法快速检测瓜类细菌性果斑病菌和番茄细菌性溃疡病菌

为建立简单、快速和灵敏地检测瓜类细菌性果斑病菌Acidovorax avenae subsp. citrulli(Aac)和番茄细菌性溃疡病菌Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis(Cmm)的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)方法,以Aac的ugpB基因和Cmm的micA基因为靶标,分别设计、合成和筛选特异性引物,摸索和优化各项反应条件和反应体系,成功建立了以钙黄绿素颜色为指示且只需要金属浴恒温反应30～60 min的LAMP扩增体系。特异性分析表明该LAMP方法可以快速检出5株不同的Aac菌株和2株不同的Cmm菌株,其它对照菌株如燕麦嗜酸菌燕麦亚种A. avenae subsp. avenae、丁香假单胞菌Pseudomonas syringae、水稻黄单胞菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv. oryzae和茄科雷尔氏菌Ralstonia solanacearum则呈现阴性反应;引物比目前报道的LAMP引物有更高的DNA样品检测灵敏度,Aac和Cmm的灵敏度分别为1.72×10~2fg/μL和1.26×10~2fg/μL。研究结果表明,所设计的Aac和Cmm引物特异性好、灵敏度高,更有利于从源头上控制这2种检疫性细菌病害的流行和传播。     

向日葵黄萎病病原菌轮枝菌的多重DPO-PCR检测方法

为建立可同时快速检测引起向日葵黄萎病害的2种检疫性病原菌大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.和黑白轮枝菌V.albo-atrum Reinke et Berthold的方法,根据2种病原菌的β-tubulin基因分别设计特异性DPO引物,建立多重DPO-PCR检测方法,并对其特异性和灵敏度进行评价。结果表明,所设计的DPO引物特异性强,仅大丽轮枝菌和黑白轮枝菌可分别扩增出225 bp与151 bp的特异性条带,其它向日葵病害的7种病原菌及阴性对照均无目的条带;反应体系中引物终浓度为0.2μmol/L、退火温度为60℃时,30个扩增循环的检测灵敏度均可达0.05 ng菌丝DNA量;在45~65℃退火温度范围内均可高效扩增靶基因片段,表明该方法退火温度范围宽。所建立的检测方法能够准确、高效地检测引起向日葵黄萎病的大丽轮枝菌和黑白轮枝菌,可用于向日葵种子带菌筛查及田间病害诊断检测。     

对大黑鳃金龟甲幼虫高效的苏云金芽胞杆菌筛选及cry基因鉴定

为获得对大黑鳃金龟甲幼虫具有较高杀虫活性的菌株,利用拌土法测定了本实验室分离的500株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)对大黑鳃金龟甲的杀虫活性,建立Bt菌株比较鉴别技术来进行多样性分析,并对菌株的晶体形态及幼虫感染Bt后的中肠组织切片进行观察。结果显示,从500株Bt菌株中筛选到42株对大黑鳃金龟甲幼虫具有不同程度活性的菌株,分属于14个菌株类型;其中有10株校正死亡率大于60%,261-1菌株杀虫活性最高,7 d校正死亡率达100%。从14个菌株类型中各选取1个代表菌株进行基因鉴定,仅P65-1、1126-1、FCD114和78-2菌株分别含有cry8Ma、cry8Ca、cry8Ab、cry8Ga、cry8Ea共5个cry8类新基因,其它10个菌株均不含cry3、cry8、cry18、cry23、cry37、cry43等对鞘翅目害虫有效的杀虫基因。14个菌株中,78-3、127-2和1198-1菌株能产生双锥体型晶体,261-1、FCD114、P65-1、FTL84、78-2和1126-1菌株能产生球形晶体。幼虫感染261-1、1198-1、FCD114、1126-1、QDL40-2菌株后,中肠组织发生明显的病理变化:2 d时肠壁细胞明显出现空洞化,排列疏松,4 d时受到严重破坏并脱离底膜。表明筛选到的Bt菌株具有防治大黑鳃金龟甲幼虫的潜力。     

核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因（autophagy-related gene,ATG）编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。     

Development of PCR assays to Tri7 and Tri13 trichothecene biosynthetic genes, and characterisation of chemotypes of Fusarium graminearum, Fusarium culmorum and Fusarium cerealis

Fusarium graminearum, Fusarium culmorum and Fusarium cerealis are major causal agents of Fusarium Head Blight (scab) which is a disease of global significance in all cereal growing areas. These fungi produce trichothecene mycotoxins, principally nivalenol (NIV) and deoxynivalenol (DON). Genes Tri13 and Tri7 from the trichothecene biosynthetic gene cluster convert DON to NIV (Tri13) and NIV to 4-acetyl-NIV (Tri7). We have developed positive–negative PCR assays based on these two genes, which accurately indicate a DON or NIV chemotype in F. graminearum, F. culmorum and F. cerealis. These assays are useful in assessing the risk of trichothecene contamination, and can be informative in epidemiological studies. All NIV chemotype isolates studied have functional copies of both Tri13 and Tri7, and all DON-producing isolates have both genes disrupted or deleted. We have identified several mutations in these genes, which are conserved across F. graminearum lineage, RAPD and SCAR groupings and between the three species. There appears to be evidence of inter-species hybridisation within the trichothecene biosynthetic gene cluster.