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。     

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。     

水稻磷酸核酮糖激酶基因OsPRK克隆、亚细胞定位与诱导表达分析

为探究水稻磷酸核酮糖激酶基因OsPRK在水稻诱导抗虫反应中的功能,以水稻秀水110为材料克隆OsPRK基因的全长,通过生物信息学软件分析其序列特征,并应用实时荧光定量PCR技术分析OsPRK基因在水稻不同组织中的分布情况以及在虫害诱导、激素和机械损伤处理水稻中的表达特征。结果显示,水稻OsPRK基因序列全长为1 212 bp,编码403个氨基酸,分子量为44.86 kD,具有1个磷酸核酮糖激酶保守结构域。OsPRK蛋白亚细胞定位结果显示其定位于叶绿体。OsPRK基因在水稻中的表达具有组织特异性,其在内叶、外叶、内叶鞘、外叶鞘和根系这5个组织中相对于内参基因ACTIN的表达量分别为35.83、20.53、6.25、3.21和0.03。与对照相比,二化螟Chilo suppressalis为害能够强烈抑制水稻茎秆中OsPRK基因的表达;褐飞虱Nilaparvata lugens怀卵雌成虫为害1.5、24 h、白背飞虱Sogatella furcifera怀卵雌成虫为害1、8、24 h以及机械损伤处理3、6、24 h均能显著诱导水稻茎秆中OsPRK基因的表达;而OsPRK基因的表达量在茉莉酸处理6、12 h时以及水杨酸处理0.5、1.5 h时被显著抑制,在茉莉酸处理48 h和水杨酸处理24 h时被显著诱导。表明OsPRK基因可能参与了水稻对害虫的诱导防御反应。     

褐飞虱、白背飞虱危害损失当量测定

稻飞虱是我区水稻主要害虫之一,在田间主要以白背飞虱、褐飞虱及其不同虫态造成危害,为准确预测预报稻飞虱对水稻产量的损失提供依据,开展了这项研究。一、研究方法:1、盆栽试验:A、处理:试验设①白背飞虱小若虫(二龄);②白背飞虱大若虫(四龄);③白背飞虱长翅型雄虫;④白背飞虱长翅型雌虫;⑥白背飞虱短翅型雌虫;⑥褐飞虱小若虫(二龄):⑦褐飞虱大若虫(四龄);⑧褐飞虱长翅型雄虫;⑨褐飞虱长翅型雌虫;⑩褐飞虱短翅型雌     

对智能无人直升机防控稻飞虱的初步评价

稻飞虱是水稻的主要害虫,大冶地区一年发生5代,种类以褐飞虱和白背飞虱为主,灰飞虱为辅.常年第三(1)代白背飞虱、褐飞虱主峰迁入在5月～6月,以迁入量和种群比例决定当年的发生程度;第四(2)代稻飞虱发生期为6月下旬至7月中旬,以白背飞虱为优势种群,常造成迟熟早稻穿顶、枯秆;第五(3)代稻飞虱发生期正值高温季节,白背飞虱种群数量呈下降趋势,褐飞虱种群数量逐步上升,进入8月上旬以后,如盛夏不热,阵雨较多,田间短翅型成虫比例高,褐飞虱迅速繁殖成为优势种群;9月上、中旬,第六(4)代褐飞虱常在中稻田造成为害,出现中稻、一季晚稻大面积穿顶倒伏;第七(5)代褐飞虱发生情况较复杂,大多年份晚秋气温较高,有利本地虫源大量繁殖,加上北方中稻收割后大量褐飞虱向南回迁,遇适合气候条件大量成虫降落我市继续为害,常造成双季晚稻、迟熟一季晚稻大面积倒伏.     

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。     

褐飞虱对二化螟为害诱导水稻挥发物的行为反应

前期研究发现,二化螟为害稻株对褐飞虱具有显著的引诱作用。为了鉴定对褐飞虱寄主选择行为具有显著调控作用的水稻挥发物,本文通过H型嗅觉仪研究了二化螟为害诱导水稻释放的15种重要水稻挥发物对褐飞虱寄主选择行为影响。结果显示,β-石竹烯、2-壬酮、大根香叶烯D和(3E)-4,8-二甲基壬-1,3,7-三烯对褐飞虱有显著的引诱作用;水杨酸甲酯、2-十一烷酮和(3E,7E)-4,8,12-三甲基十三-1,3,7,11-四烯对褐飞虱有显著的排斥作用;而α-蒎烯、2-十三烷酮、十三醛、苯甲酸苯甲酯、异氟尔酮、2-十五烷酮、邻伞花烯烃和肉豆蔻酸异丙酯对褐飞虱行为选择没有显著影响。结果表明,二化螟为害诱导稻株不仅释放对褐飞虱具有引诱作用的化合物,同时也释放对褐飞虱具有排斥作用的化合物,褐飞虱对二化螟为害稻株的偏爱性源于二化螟诱导水稻释放的不同化合物的综合作用。研究鉴定的对褐飞虱寄主选择行为具有显著调控作用的水稻挥发物为研制褐飞虱驱避剂和引诱剂奠定了基础。     

秀山县2006年稻飞虱大发生特点及原因分析

稻飞虱是秀山县水稻生产上的主要害虫之一,大发生频率高，发生面积大，为害损失严重。秀山县稻飞虱优势种群为白背飞虱、褐飞虱．水稻生长前期以白背飞虱为主．后期以褐飞虱为主。2006年，稻飞虱迁入早、峰次多、虫量大，加之栽培管理条件及气候条件适宜．秀山县白背飞虱大发生．发生面积达3．0万hm^2．是继2001年之后连续第6个大发生年份。褐飞虱中等偏重发生，局部大发生，发生面积达1．0万hm^2，是1998年以来发生最重的一年。     

2007年广西稻飞虱发生特点及原因分析

为害广西水稻的稻飞虱主要是褐飞虱和白背飞虱,文中所述的稻飞虱就指这2种飞虱的混合种群。稻飞虱是广西水稻上发生最为严重的有害生物,近年来一直呈偏重发生态势。2006年广西稻飞虱中等偏重局部大发生,发生面积157·75万ha,自然为害损失88 236·7万kg,是历史上发生最重的一年,     

早稻稻飞虱发生量预测方法初探

早稻稻飞虱发生量预测方法初探李锴员（湖南省益阳市赫山区植保植检站４１３００２）稻飞虱是为害我市水稻的主要害虫之一,其发生种类是早稻以白背飞虱为主,晚稻以褐飞虱为主,但褐飞虱对早稻的为害有上升趋势。早稻主要为害世代是第三代,晚稻是第四、五代。稻飞虱的发...     

抗褐飞虱兼抗白背飞虱水稻种质资源发掘

为了发掘出对褐飞虱生物型Ⅱ、孟加拉型及白背飞虱具有抗性的稻种资源供抗褐飞虱兼抗白背飞虱育种选用,采用苗期群体鉴定法对383份水稻种质资源进行了抗性鉴定。发掘出107份抗褐飞虱兼抗白背飞虱的稻种资源。其中,抗褐飞虱生物型Ⅱ兼抗白背飞虱的稻种资源58份,占抗性鉴定总数的15.14%;抗褐飞虱孟加拉型兼抗白背飞虱的稻种资源49份,占抗性鉴定总数的12.79%。本研究发掘的107份抗褐飞虱兼抗白背飞虱的稻种资源,在育种时可作为亲本选用。     

杂交稻对褐稻虱和白背飞虱的抗性研究

本研究对我国南方稻区的38个杂交稻组合进行了对褐稻虱和白背飞虱的抗性测定,结果有9个组合兼抗褐稻虱和白背飞虱,仅抗其中1种飞虱的各占6个。采用经过改进的生存率及蜜露测定法,研究了杂交稻组合对两种飞虱的抗性机制,证明:杂交稻多数组合对白背飞虱的抗性机制以耐害性为主,其中部分组合兼有一定程度的抗生性;而对褐稻虱的抗性机制,多数组合表现以抗生性为主。对白背飞虱在某些地区推广杂交稻后上升为主要害虫的原因也作了探讨。     

褐飞虱内共生菌研究进展

褐飞虱Nilaparvata lugens是我国及东南亚地区水稻上的主要害虫,其体内存在的大量共生菌是褐飞虱生物防治中尚未开发的一类重要微生物资源。褐飞虱内共生菌种类丰富多样,目前研究主要集中于其初级共生真菌——类酵母共生菌（yeast-like symbiotes,YLS）和2类次级共生细菌——沃尔巴克氏体Wolbachia和杀雄菌Arsenophonus。早期关于褐飞虱内共生菌的分离及种类鉴定主要采用体外离体培养、克隆文库构建以及PCR-变性梯度凝胶电泳等传统技术。近年来,宏基因组和高通量测序技术的应用极大拓展了褐飞虱内共生菌种类多样性研究的深度。内共生菌不仅参与褐飞虱的营养代谢,为宿主提供氨基酸、维生素和甾醇等必需营养物质以满足宿主正常的生长发育和繁殖,同时还可以介导宿主的致害性变异、抗药性产生和病原物防御等生理过程。鉴于内共生菌在褐飞虱生长发育及环境适应过程中的重要作用,利用内共生菌对褐飞虱进行生物防控已成为目前研究的一大热点,并展现出良好的应用前景。该文对褐飞虱内共生菌的主要种类及其生物学特性进行介绍,对其分离鉴定技术和多样性分析技术进行总结,并对褐飞虱内共生菌的生物学功能进...     

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。     

草地贪夜蛾取食诱导玉米叶片转录组分析

为阐明玉米响应草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda取食胁迫防御反应的分子机制,利用RNAseq技术对草地贪夜蛾取食的玉米叶片进行转录组测序分析,并对抗虫代谢产物生物合成途径中的基因进行筛选鉴定。结果显示,与未接虫对照相比,草地贪夜蛾取食18 h导致玉米叶片中有1 645个基因差异表达(log2|处理/对照|1且FDR0.05),其中上调表达基因有1 352个,下调表达基因有293个。茉莉酸、水杨酸、乙烯等植物激素生物合成与信号转导途径相关基因大多上调表达,其中44个茉莉酸途径相关基因全部上调表达,说明该途径在玉米响应草地贪夜蛾取食诱导的防御反应中发挥着核心作用,其它激素生物合成与信号转导途径发挥协同作用。玉米重要抗虫次生代谢物苯并噁唑嗪酮类生物合成相关基因中有9个基因上调表达;15个萜烯挥发物生物合成相关差异表达基因中有14个上调表达,包括8个萜烯合成酶基因和1个CYP基因CYP92C5。表明草地贪夜蛾取食会诱导玉米复杂的植物激素途径和基因调控机制,激活以次级抗虫代谢物合成为主的防御反应。     

白背飞虱在玉米上的取食行为和发育繁殖特征

为探究玉米能否作为白背飞虱Sogatella furcifera的过渡寄主,采用刺吸电位图谱技术对白背飞虱在玉米上的取食行为进行监测,并测定其取食玉米后的营养物质和繁殖力变化.结果 显示,不同生育期玉米处理组中,N4-a波和N4-b波的总时间分别超过37.88 rain和87.15 min,平均持续时间分别超过5.26...