茉莉酸甲酯诱导水稻对褐飞虱抗性与植株总酚含量的关系研究

用0.25、0.50 mM茉莉酸甲酯诱导处理水稻品种TN1、IR26和IR36,探讨茉莉酸甲酯诱导对稻株总酚含量的影响及与水稻品种抗褐飞虱生物型Ⅱ的关系。研究结果表明,0.25、0.50 mM茉莉酸甲酯诱导后TN1、IR26、IR36稻株总酚含量均明显高于对照;TN1、IR26、IR36对褐飞虱生物型Ⅱ的抗性显著提高,由感虫级别上升到抗虫级别。0.25、0.50 mM茉莉酸甲酯诱导后TN1、IR26、IR36对褐飞虱生物型Ⅱ的抗性与稻株总酚含量的升高关系密切,但以0.25 mM的诱导浓度增加抗虫性的效果最为明显。诱导后这三个水稻品种受褐飞虱生物型Ⅱ为害后的受害级别、若虫存活率及雌成虫蜜露分泌量均随稻株总酚含量的增加而降低,而若虫发育历期则随总酚含量的增加而延长。     

褐飞虱危害对不同抗虫水稻品种苗期根系形态特征的影响

为了解褐飞虱取食后对不同抗性水稻品种根系形态各个指标的影响情况,选用对褐飞虱具不同抗性的6个水稻品种,用田间采集的褐飞虱混合种群经室内用TN1饲养接虫进行根系形态特征测定试验。结果表明,根重减少量,接虫后7 d,Ptb33和RHT与TN1差异显著,接虫后15 d,Ptb33与TN1、IR26、IR36、Babawee和RHT差异显著,TN1与IR26、IR36、Babawee和RHT差异显著;总根数减少量,接虫后7 d,Ptb33与TN1差异显著,TN1与IR26、IR36、Babawee和RHT差异不显著,接虫后15 d,TN1、IR26和IR36间差异不显著,Babawee、RHT和Ptb33间差异不显著,但后三者与前三者差异显著;根长缩短量,接虫后7 d,Ptb33与TN1、IR26、IR36、Babawee和RHT间差异不显著,接虫后15 d,Babawee、RHT和Ptb33间差异不显著,但三者与TN1差异显著。说明褐飞虱取食水稻后抗虫品种根系形态受影响比感虫品种小,这在水稻抗性育种中具有重要的指导意义。     

褐飞虱的饲养及抗褐飞虱水稻鉴定方法

本文简述了褐飞虱虫源饲养的基本工具、条件和方法,并对22份水稻材料进行了褐飞虱抗性基因分子标记检测和网室接虫鉴定。结果表明,抗飞虱对照材料Ptb33及含有纯合抗虫基因(R)或杂合抗虫基因(H)的水稻材料,网室接虫鉴定抗性级别为1~5级,具有较好的褐飞虱抗性;感虫对照TN1及含有感虫基因(S)的材料抗性级别为7-9级,均表现为感虫。     

抗感吡虫啉褐飞虱在不同水稻品种上的取食行为比较

采用刺探电位图技术(EPG)分别监测了抗吡虫啉和敏感吡虫啉褐飞虱种群在感虫品种TN1和抗虫品种IR36上的取食行为差异。结果发现,抗感吡虫啉褐飞虱在不同抗虫品种上均记录到7种典型波形(np,N1,N2,N3,N4-a,N4-b,N5波形)。在感虫品种TN1上,与敏感种群相比,抗吡虫啉褐飞虱种群刺探频率较高、持续时间较短、韧皮部汁液吸食时间较长,但木质部吸食时间无差异。在抗虫品种IR36上,抗性种群刺探频率较低、持续时间较短、木质部吸食时间长,但2个种群吸食韧皮部的时间均很短,几乎没有记录到。在抗虫品种上饲养一代后发现,抗性种群和敏感种群的刺探频率降低、持续时间减少,但在韧皮部中的吸食时间明显增加。     

水稻与褐飞虱互作过程中虫体内类酵母共生菌的个体大小及数量变化

褐飞虱腹部脂肪体内普遍存在类酵母共生菌，该类共生菌在虫体的生理代谢和营养利用等方面意义重大。研究采用冷冻切片技术结合显微摄像系统观察法测定了褐飞虱与水稻互作过程中虫体内共生菌的个体大小；并通过“血球记数法”测定了虫体内该类共生菌的含量。与取食感虫品种水稻TNI的褐飞虱相比，取食抗性水稻品种IR26（Bph1）和IR36（bph2）的褐飞虱体内共生菌的长度分别降低23．2％。24．4％和18．0％-32．7％，宽度分别降低24．4％-28．8％和8．6％-30．6％。取食抗性水稻品种的褐飞虱体内共生菌数量都显著下降。其中，连续取食IR26二代后褐飞虱体内共生菌显著降低，第三代后虫体内共生菌数量又有所回升。说明抗性水稻品种与褐飞虱互作会导致虫体内类酵母共生菌的发育变小、数量减少。     

江西省水稻品种对褐飞虱抗性评价

【目的】了解江西省种植面积较大的水稻品种对褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)的抗性,筛选具有抗性的水稻品种。【方法】分别以TN 1和PTB 33作为感虫对照和抗虫对照,采用标准苗期集团筛选法对江西省30个水稻主栽品种(包括早稻、中稻和晚稻)分别进行苗期和成株期抗性鉴定评价。【结果】参试的30个水稻主栽品种中,4个早稻品种均无抗性品种;13个中稻品种中,只有晶两优3206、和两优1号在成株期具有抗性;13个晚稻品种中,只有百香优125在苗期具有抗性。【结论】江西省目前缺乏对褐飞虱具有稳定抗性的水稻品种,90%的品种对褐飞虱表现感虫或高感,且存在苗期与成株期抗性不一致的现象。     

淹水胁迫对水稻品种次生物质的影响及其与褐飞虱取食量关系

以6个抗褐飞虱水稻品种为试材,采用盆栽淹水试验方法,研究淹水胁迫对抗褐飞虱水稻品种次生物质的影响及其与褐飞虱取食量的关系。结果表明:淹水胁迫对水稻品种次生物质含量变化有影响,但影响程度因品种而异。受淹水胁迫的影响,Ptb33和570011草酸含量、TN1和IR56、B.W、RP1976-18-6-4-2总酚含量及RHT单宁含量在淹水后均增加而高于对照;而TN1单宁含量和Ptb33总酚含量在淹水后则均减少而低于对照;RP1976-18-6-4-2草酸含量、RHT和570011总酚含量及B.W、Ptb33和570011单宁含量变化波动较大。进一步回归分析结果表明:淹水后,仅褐飞虱生物型Ⅱ雌成虫在抗虫品种570011上的取食量与稻茎草酸含量、稻茎总酚呈显著负相关,褐飞虱孟加拉型雌成虫在抗虫品种RHT上的取食量与稻茎草酸含量呈显著正相关。     

西南和长江流域水稻生产品种对稻飞虱的抗性

为指导生产品种合理布局和害虫发生程度预测,在室内苗期评价了来自西南和长江流域620份水稻生产品种对白背飞虱和褐飞虱的抗性。结果表明,共筛选出苗期抗白背飞虱水稻品种30个,抗褐飞虱水稻品种27个,皖稻51、荣优225、汕优736、西农优10号、糯稻N-2、C两优513、冈优364和珍辐糯等8个品种在苗期对2种飞虱均表现抗性。将45个抗、感程度不同的生产品种种植于位于广西兴安县的鉴定圃,所有品种在分蘖期和灌浆成熟期单株平均虫量均显著低于感虫对照品种TN1,表现出明显的抗性。糯稻N-2和西农优10号对白背飞虱和褐飞虱表现出全生育期抗性;苗期感白背飞虱的川谷优204、K优404、威优156和湘丰优103及苗期高感褐飞虱的陆两优996均在分蘖期和灌浆成熟期对2种飞虱表现出抗性。研究表明苗期表现抗性的品种成株期均表现为抗性,而苗期表现感虫或高感的品种,成株期除感虫对照TN1以外亦均表现为抗性。这种苗期感虫品种在成株期普遍抗虫的现象,值得进一步研究和利用。     

水稻品种抗褐飞虱不同生物型稳定性的AMMI模型分析

采用AMMT模型分析水稻品种抗褐飞虱不同生物型的稳定性,结果表明:水稻品种对褐飞虱不同生物犁的抗感性均存在极显著的环境效应、基因型效应和互作效应.但是,不同水稻品种对褐飞虱不同生物型的抗感性稳定性程度不一样,同一水稻品种对褐飞虱不同生物型的抗性稳定性程度也存在筹异.抗感褐飞虱生物型Ⅱ的品种中,Rathu Heenati(RHT)的抗虫性最稳定,RP1976-18-6-4-2的抗虫性最不稳定;TN1的感虫性最稳定,国粳4号的感虫性最不稳定.抗感褐飞虱孟加拉型的品种中,Ptb33的抗虫性最稳定,IR56的抗虫性最不稳定;IR26的感虫性最稳定,ASD7的感虫性最不稳定.     

水稻品种(组合)对褐飞虱的抗性鉴定及评价方法比较

[目的]通过水稻品种(组合)对褐飞虱的抗性鉴定,从中筛选出抗性品种,并对各抗性鉴定方法进行评价,为抗虫品种的推广应用提供科学依据.[方法]以海南大学热带农林学院和广西农业科学院作物遗传改良重点实验室提供的水稻品种(组合)及2017年广西区试水稻品种(组合)为试验材料,采用从田间直接采集、在室内用感虫品种TN1饲养的褐飞虱为虫源,通过苗期群体鉴定筛选、蜜露量测定、褐飞虱若虫存活率和取食选择性及发育历期测定、成虫产卵选择性鉴定及次生物质测定等综合鉴定不同水稻品种(组合)对褐飞虱的抗性.[结果]通过苗期群体鉴定筛选初步从供试水稻品种(组合)中筛选出表现为抗(R)的品种1份(R373),表现为中抗(MR)的品种2份(特优373和特优582).蜜露量测定、成虫产卵选择性和水稻次生物质含量测定结果与苗期群体鉴定结果一致,均表现为抗性材料的相关指标与感虫品种TN1差异显著(P<0.05),与抗虫品种RHT差异不显著(P>0.05).褐飞虱若虫的取食选择性、存活率及在不同品种上的发育历期测定结果与其抗虫表现存在差异,且结果之间无规律性.[结论]R373是性能稳定的抗性品种(组合),可作为培育抗褐飞虱水稻品种的基础材料使用.苗期群体鉴定筛选、蜜露量测定、成虫产卵选择性鉴定及次生物质测定可作为水稻苗期抗褐飞虱性评价的方法使用.     

水稻褐飞虱抗性基因研究进展

褐飞虱是危害水稻生产最重要的虫害之一。利用寄主抗性培育抗褐飞虱品种被认为是最经济、有效的方法。自20世纪60年代末开始鉴定褐飞虱水稻材料以来,我国在栽培品种中陆续发现并鉴定了大量抗褐飞虱材料,为抗褐飞虱基因的定位与克隆奠定了基础。截至目前共鉴定了19个褐飞虱主效抗性基因,其中大部分已经定位。针对目前水稻抗褐飞虱育种存在的问题,应结合稻褐飞虱生物型、水稻品种的遗传背景及生态适应性等考虑,不断提高已鉴定抗源及基因的利用率,注意防止或延缓新的褐飞虱生物型的产生,以提高选择效率,缩短育种年限。     

褐飞虱虫源的致害特性研究

】对浙江、广西和云南的褐飞虱致害性研究结果表明,１９９７年浙江虫源对ＩＲ２６和Ｍｕｄｇｏ苗期致害为９级,若虫存活指数大于５０,表明仍以生物型Ⅱ为主。广西和云南虫源均能致害抗虫品种ＩＲ２６,Ｍｕｄｇｏ,ＡＳＤ７和ＲａｔｈｕＨｅｎａｔｉ,高龄若虫在ＲＨ品种上的成活指数分别为７０．９和６６．７,说明这两个虫源产生了与生物型Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ的致害性不同的新致害型。浙江虫源的若虫和成虫对不同抗虫品种的取食选择性有明显差异,成虫嗜食ＩＲ２６品种,而若虫对不同品种的选择性无显著差异。云南虫源若虫嗜食ＡＳＤ７,而成虫则嗜食ＴＮ１。浙江和广西褐飞虱将卵产在ＩＲ２６上,而云南虫源则产在ＴＮ１上。表明不同虫源褐飞虱对抗虫品种的取食和产卵选择性与其致害性不一致。     

5个水稻材料对褐飞虱及白叶枯病的抗性评价

[目的]评价5个水稻材料对褐飞虱和白叶枯病的抗性,为培育兼抗褐飞虱和白叶枯病的水稻品种提供材料.[方法]选用9311(不含抗褐飞虱基因)、Mudgo(含Bph1基因)、Rathu Heenati(含Bph3基因)、Swarnalata(含Bph6基因)和Pokkali(含Bph9基因)等5个常规水稻材料,分别采用苗期集团法和磷营养胁迫下人工剪叶接种法进行水稻材料对褐飞虱和白叶枯病的抗性评价.[结果]含抗褐飞虱基因的水稻材料Pokkali、Swarnalata、Rathu Heenati和Mudgo在40 mg/L磷营养胁迫下对白叶枯病表现出中抗水平,而在0.25 mg/L磷营养胁迫下则表现较高的抗性水平,其中,Pokkali在常规褐飞虱抗性鉴定和磷营养胁迫下白叶枯病抗性鉴定中均表现出较高的抗性水平.[结论]低磷营养胁迫可作为增强水稻抗白叶枯病的有效途径之一;水稻材料Pokkali对褐飞虱和白叶枯病均具有较高的抗性,可作为选育兼抗型水稻新品种的亲源.     

水稻品种对褐飞虱不同生物型抗性的HPLC分析

借助高效液相色谱检测了对褐飞虱2种生物型具有不同抗性水平的2类水稻品种中的13个次生化合物色谱峰的差异,并运用多元回归分析法,分别建立了水稻品种对褐飞虱2种生物型的抗性级别与这些次生化合物含量之间的回归模型．结果表明,被测的13个组分中,峰1、峰2、峰8、峰12是影响水稻对褐飞虱生物型Ⅱ抗性水平的主要抗原次生化合物;峰3、峰4、峰5、峰9、峰11、峰12则是水稻抗褐飞虱孟加拉型的主要抗原次生化合物．提出了以抗原次生物质为标记的快速分析、鉴定、预测水稻对褐飞虱生物型Ⅱ、孟加拉型抗性水平的新途径．     

Pancreatic triglyceride lipase is involved in the virulence of the brown planthopper to rice plants

The brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens, an important rice insect pest, can enhance its virulence to BPH-resistant rice within as short a span as several generations. Here, we cloned a pancreatic triglyceride lipase (PTL) gene (NlPTL) in N. lugens, and found that its mRNA level was higher in the high virulence population (fed on variety Rathu Heenati, P-RH) than in the low virulence population (fed on variety Taichung Native 1, P-TN1). Knocking down NlPTL caused BPH individuals to spend more time in non-penetration and the pathway phases and less time feeding on the phloem of rice plants; these changes consequently decreased food intake, lipid content, survival rate, and fecundity in the insects. These findings reveal for the first time that PTL in BPH is involved in its virulence to rice plants.     

水稻品种对褐飞虱代谢酶的影响

用水稻敏感品种TNl和具有不同抗性基因的品种Mudgo,ASD7和Rathu Heenati饲养稻褐飞虱(Nilaparvata lugens)，研究不同品种对褐飞虱体内酯酶、谷胱甘肽转移酶和多功能氧化酶氧—脱甲基活性的影响。结果表明，褐飞虱在3种抗性品种上饲养一代后，其酯酶活性与敏感品种上的试虫相比没有显差异。然而，取食Mudgo和ASD7的雌成虫之间酯酶活性达到显性差异；取食Mudgo和Ruthu Heenati的雄成虫酯酶的Km值分别为取食TNl的2．78和2．58倍。褐飞虱体内酯酶活性还因其生物型的不同而异。对褐飞虱生物型1和生物型2个酯酶活力分布的测定结果表明，生物型2的雌、雄成虫酯酶活性均显低于生物型1的。研究还表明，在ASD7与Rathu Heenati上饲养一代后，褐飞虱雌、雄成虫GST的活性显高于取食TNl和Mudgo的个体，但抗性品种对褐飞虱成虫的多功能氧化酶氧—脱甲基活性没有明显影响。因此，水稻品种对褐飞虱代谢酶的影响因品种的特性，代谢酶的类型，甚至褐飞虱的性别而异。中对其可能的机制进行了探讨。     

江西东乡野生稻对褐飞虱的抗性鉴定初报

野生稻是水稻抗褐飞虱基因的重要种质资源。采用标准苗期集团筛选法(SSST法)测定了江西东乡野生稻对褐飞虱的抗性水平,并观察了以SSST法筛选出的0～5级抗性材料采用苗期继续为害8 d所具的抗级保持期。结果表明,在所鉴定的110份东乡野生稻材料中,对褐飞虱抗性以上的单株所占比例为27.27%,其中6份单株表现出中等持抗期级。这些东乡野生稻抗性材料对培育抗褐飞虱水稻品种具有重要应用价值。     

籼稻恢复系昌恢891抗褐飞虱基因定位

褐飞虱是危害水稻生产最重要的虫害之一。培育抗褐飞虱水稻品种被认为是最有效的减少虫害的方法。目前,我国在栽培品种中陆续发现并鉴定了大量抗褐飞虱材料,而鉴定和定位抗褐飞虱基因是培育抗虫水稻的基础。昌恢891是一个优良的抗褐飞虱籼稻恢复系品种,为定位其中控制褐飞虱的基因,对亲本昌恢891,02428及其杂种Fl,F2:3单株129个分离群体进行抗褐飞虱鉴定,结果表明该抗性性状由一对显性主效基因控制,并受到微效基因的修饰。利用昌恢891/02428 F2群体,构建了含有129个单株的F2群体的遗传连锁图谱。该连锁图包含108个SSR标记,覆盖整个水稻基因组2 038.6 cM,每两个标记之间的平均距离为18.8 cM。利用Windows QTL Cartographer V2.0的复合区间作图法对F2群体的抗褐飞虱基因进行定位,在第4染色体上检测到一个主效抗性QTL位点,LOD值为10.53,贡献率分别为39.8%,位于第四染色体标记RM518和RH007之间,暂时命名为qBPH4(t)。