抗虫转基因水稻研究进展及发展趋势

评述了几大类抗虫基因的抗虫机理及其在转基因水稻中的应用,分析了抗虫转基因水稻研究存在的问题和发展趋势.     

转Bt基因水稻克螟稻杂交转育后代农艺性状的研究

 对转Bt基因水稻与常规品种的杂交后代进行了GUS活性的组织化学分析和农艺性状考察。结果表明，报告基因gus与抗虫基因 cry1Ab是连锁遗传和协同表达的，利用GUS组织化学染色法可快速筛选抗虫杂种植株；无论是籼粳交，还是粳粳交后代，抗虫和感虫的两类植株间在株高、穗长、单株分蘖数、播始历期和千粒重等主要农艺性状上无显著差异，这无疑为利用Bt水稻培育优良的抗虫品种提供了科学依据。     

水稻抗褐飞虱遗传和育种研究

综述了水稻抗褐飞虱基因资源的鉴定及其分布特点、水稻抗褐飞虱主基因定位和QTL分析、水稻抗褐飞虱遗传的“基因对基因”关系以及水稻品种对褐飞虱的抗虫机制与褐飞虱对抗虫品种的适应等4个方面的研究进展，同时简述了抗褐飞虱基因的育种利用现状，并对今后抗褐飞虱遗传和育种利用研究作了展望。     

我国转基因水稻研究进展和商业化前景分析

基因工程技术在水稻品种改良上得到了广泛的应用,我国已成功选育了抗虫、抗除草剂、抗病、养分高效、耐盐和高产等一系列转基因水稻品系/组合,转基因抗虫水稻研究处于世界领先水平。尽管中国为2个抗虫转基因水稻颁发了安全证书,但由于担忧转基因水稻的环境和食品安全风险,尚未准许产业化。中国转基因水稻仍处于技术和品种储备阶段,离商业化生产尚有待时日。本文就转基因水稻的研究成果、经济上的竞争优势和商业化进程等方面进行了论述。     

水稻抗褐飞虱基因研究进展与展望

褐飞虱严重影响水稻的产量和品质,抗虫品种的培育和种植是控制该虫害最安全有效的措施。水稻抗褐飞虱育种的关键是抗虫基因的发掘和合理利用。目前至少报道了34个褐飞虱抗性位点,其中28个主效抗性基因已被定位,显性基因Bph3、Bph14和Bph26已被成功克隆。介绍了水稻褐飞虱的生物型及抗性机理、褐飞虱抗性基因定位与克隆及抗虫基因在育种上的应用,并对水稻褐飞虱抗性育种面临的问题和应用前景进行了讨论。     

美国主要作物转基因商业化进展及启示

分析了美国玉米、大豆和棉花3种主要作物转基因品种的商业化进程,结果表明：玉米、大豆和棉花在美国已经基本实现了品种的转基因化,2010年已分别达到86%、93%和93%。无论是抗虫、还是抗除草剂、或者是既抗虫又抗除草剂的转基因品种,在美国都大受农场主的欢迎,这揭示转基因技术为农业生产者带来了巨大的利益。分析了我国转基因作物商业化现状,棉花、玉米、大豆都与美国有很大的差距,仅水稻的转基因研究领先于美国。因此,建议积极推进转基因水稻的商业化进程,保持水稻研究的先发优势,加强其他作物转基因研究,并适时商业化,保障我国的粮食安全。     

种植抗虫品种和减量使用杀虫剂的白背飞虱可持续治理技术的田间试验

采用田间虫情和天敌数量调查、水稻产量与千粒重测定和水稻生产实际收益比较的方法,在浙江富阳和重庆秀山两地进行了种植抗虫品种和减量使用杀虫剂的白背飞虱可持续治理技术的田间试验.设使用杀虫剂2次和农户管理(使用杀虫剂4～5次)两个处理,无杀虫剂作为对照.试验结果表明,抗虫品种嘉花1号在各种杀虫剂处理中,白背飞虱成、若虫数量最低(0.9～3.3只/株),是感虫品种中香1号无杀虫剂处理的0.12%.无杀虫剂处理的蜘蛛数量分别是农户管理和杀虫剂2次处理的2.8～5.5倍和1.6～4.1倍.在同样的杀虫剂处理条件下,抗虫和耐虫品种的稻谷损失量和损失率较感虫品种明显地低.水稻生产的实际收益比较显示,无杀虫剂处理,种植嘉花1号可以增收1.13%～15.91%.因此,稻农种植抗虫或耐虫品种,减量使用杀虫剂至2次或不使用杀虫剂,充分利用蜘蛛等天敌的控制作用,完全能够有效地抑制白背飞虱种群的发生和发展,获得与常规杀虫剂用量(4～5次)相仿或更高的收益.     

室内不接触农药的褐飞虱种群对农药的敏感性和对水稻品种的适应性

在室内研究了经连续多代未接触农药的田间褐飞虱种群在不同抗性水稻品种上的生态适应性。结果表明,田间种群经室内连续多代未接触农药饲养后其对吡虫啉的抗性从F1代的359.94倍降到F14代的6.50倍,其中F4到F8下降快,F10到F14代基本趋于稳定;而其对毒死蜱的抗性下降趋于平缓,从F1代的9.90倍降到F14代的5.94倍。若虫历期和雌成虫体质量均显著受水稻品种和连续饲养代别数及代别×品种的影响,而若虫存活率只受代别数影响。雄虫中短翅型比例受代别和代别×品种的影响,而雌虫中短翅型比例不受代别、品种以及代别×品种的影响。在三种水稻品种上褐飞虱若虫历期均随着代别增加而延长,其中F1和F4的若虫历期较短,其余均较长。在感虫水稻品种TN1上的雌虫若虫历期明显短于在抗虫品种IR26和IR36上的历期,TN1上的雌成虫体质量明显比抗虫品种上的高。这些结果表明褐飞虱种群不接触农药后其对农药的敏感性上升,但对水稻抗性品种IR26和IR36的适应性并未增强。这些结果对于合理使用农药和水稻抗性品种治理褐飞虱具有重要意义。     

水稻产量对生殖生长阶段不同时期高温的响应差异

【目的】研究水稻产量对不同时期不同类型高温的响应差异,为耐热水稻品种的筛选与培育提供依据。【方法】在桶栽条件下,于人工气候室内,以耐热水稻品种Nagina 22、汕优63和热敏感品种两优培九为材料,设置三个处理时期,即穗分化期、开花期和灌浆期;四种处理温度,即白天高温、夜间高温、全天高温和适宜温度,研究水稻产量和产量构成因子对不同时期高温的响应。【结果】汕优63在三个时期均表现出较强的耐热性;Nagina 22在花期和灌浆期对高温耐性较强,但易受穗分化期高温影响;两优培九对不同时期高温均较敏感。汕优63在不同时期高温下均表现出稳定的伤流强度,而高温敏感品种两优培九的伤流强度受高温影响均显著下降。【结论】水稻对不同时期的高温耐性并不具有相关性,筛选或培育耐热品种时应考虑其对不同时期高温的综合耐受性。     

水稻条纹叶枯病的发生特点与防治对策

近年来,水稻条纹叶枯病在江苏省赣榆县发生逐年加重。调查表明,其暴发流行主要与水稻品种感病程度、水稻育秧方式与移栽时期、耕作制度、飞虱发生量与带毒率,以及农药的使用有关。调查分析了赣榆县水稻条纹叶枯病的发生特点、流行因素,并提出了应通过选用抗病水稻品种、推迟播种期、优化环境、合理用药等措施,对水稻条纹叶枯病进行综合防治。     

水稻品种抗虫性遗传研究进展

阐述了水稻抗虫性遗传研究的基本方法,并综述了水稻品种对褐飞虱、白背飞虱、黑尾叶蝉、稻瘿蚊、电光叶蝉、二化螟和三化螟抗性遗传分析方面的研究进展。此外,还讨论了抗虫性遗传研究存在的问题和应用前景。     

水稻品种对白背飞虱的抗性及其与稻株营养成分的关系

 研究了6个水稻品种在不同苗龄对白背飞虱的抗性与稻株营养成分的关系。结果表明、抗性品种 ARC10239、Rathu Heenati(RH)和中抗品种 N22、Mudgo 对白背飞虱的取食、存活和产卵有抑制作用:品系9101虽适宜于白背飞虱的取食和存活,但自孕穗期后严重影响其产卵。分蘖期后,品种抗性随苗龄增加而逐渐增强.这种趋势在中抗品种 N22和 Mudgo 上特别明显。稻株营养成分测定显示出稻株内的总氮和游离氨基酸(主要是亮氨酸和丙氨酸)的含量与品种抗性呈显著负相关。     

分子标记辅助选择在水稻抗病虫基因聚合上的应用

 稻瘟病、白叶枯病、褐飞虱和白背飞虱是危害水稻生产的主要病虫害。实践证明,培育抗病虫品种是控制水稻病虫害最经济和有效的途径。总结了目前已报道和定位的抗病虫基因的研究和利用情况,指出利用分子标记辅助选择聚合不同类型抗病虫基因到同一品种,可以提高品种抗性、拓宽抗谱,是水稻抗病虫品种培育的发展方向。     

湖南省主要抗病虫品种选育和利用现状与问题

全面分析了湖南省主要病虫灾害的现状、发生趋势,认为随着水稻种植结构和栽培技术的变革以及水稻新品种的应用,病虫害发生种类及其危害性的变化,将使病虫害问题更加突出。在对抗性品种在农业生产中的实际效用进行分析后,提出了抗病虫品种选育和利用中存在的问题及改进意见。     

杂交水稻超高产栽培条件下病虫害综合治理技术体系研究

杂交水稻病虫随着栽培水平和生态环境的改变,其发生危害出现了一些新的变化。在杂交稻高产栽培条件下,研究了品种抗性与丰产性的协调应用,健身栽培与高产栽培技术的融合,化学防治与生物防治的协调应用,并初步组建了杂交水稻超高产栽培条件下的ＩＰＭ技术体系。     

水稻纹枯病抗性基因定位及抗性资源发掘的研究进展

纹枯病是水稻三大主要病害之一。抗纹枯病品种的选育与推广对防治纹枯病具有决定性意义,而纹枯病抗性资源的发掘、抗性遗传、抗性基因定位及外源基因的利用是抗性品种选育的基础。综述了水稻纹枯病抗性基因的定位、纹枯病抗性QTL的潜在应用价值以及纹枯病抗性资源挖掘的最新进展,以期对纹枯病抗性育种提供帮助。     

中国杂交稻的"超感虫性"研究概况

介绍了高度感虫的中国杂交稻推广带来水稻害虫生态地位发生的变化.褐飞虱和白背飞虱上升为杂交稻上最突出的极易爆发成灾的重要害虫.20世纪70年代以前,白背飞虱只是水稻上的次要害虫,但80年代以来其种群大大增加.由于它从中国南部杂交稻种植区大范围迁飞,白背飞虱也成为中国中部地区粳稻上的重要害虫.由于种植具有抗褐飞虱基因Bph1的杂交稻组合,褐飞虱种群曾得到暂时的控制.然而,抗虫性的杂交稻在中国中部和南部稻飞虱迁飞区推广以后,褐飞虱生物型发生了改变,对抗虫品种产生了适应性.1990年以后,以前表现抗虫的杂交稻变得高感褐飞虱.缺乏抗虫性主基因不是中国杂交稻对稻飞虱超感性的充分理由,杂交稻旺盛生长的杂种优势可能是稻飞虱生殖力提高的部分原因.中国杂交稻对稻飞虱的超感虫性是从不育系遗传而来的.因此,杂交稻抗虫性的提高有赖于不育系的改良.利用持久抗性和多抗性的IR品种如IR64作为恢复系是改善中国杂交稻的超感虫性的一种有效方法.杂交稻上二化螟和三化螟为害也有所增加.与常规稻相比,杂交稻是一种更有利的食料植物且耐虫性更强.进行水稻产量损失的估计,尤其是水稻本身对螟虫为害的补偿能力,以及螟虫和杂交稻之间的生态学关系的研究有助于评价杂交稻对螟虫田间抗性的实际影响.     

秸秆还田对水稻病虫害及产量影响研究

试验研究了秸秆还田对水稻病虫害发生的影响。结果表明,秸秆还田对水稻有一定的增产作用,但同时秸秆还田也会加重水稻病虫害的危害程度,生产上需综合考虑秸秆还田数量、年限、种植品种等因素,以达到增产同时不加重病害发生。     

玉米抗蚜虫种质资源的鉴定

蚜虫是玉米主要虫害之一,抗蚜品种的选育及推广是有效防治蚜虫的主要途径。试验在重虫区三亚乐东试验基地,连续两年对222份玉米自交系在自然发病的条件下进行蚜虫抗性鉴定和评价,结果表明,确定危害度为抗性评价指标,同时筛选出15份高抗蚜虫自交系。结合血缘追踪发现,抗性材料主要来源于Reid、lancaster种质。