中国粳稻春江06抗白背飞虱的遗传

分析了高抗白背飞虱、对白背飞虱的抗性表现为拒取食性和杀卵作用的中国粳稻春江06和感虫籼稻品种TN1正反交获得的F1和F2代拒取食性和杀卵作用的遗传方式.所有的F1稻株都具有拒取食和杀卵作用.两种抗性在F2代中以3∶1的抗感比例独立分离. 具有拒取食和杀卵抗性的不同组合的4种表现型以9∶3∶3∶1分离.表型分离说明春江06中的拒取食性和杀卵抗性分别受一个显性基因控制.采用常规的杂交方法可以容易地将春江06中的拒取食抗性导入日本粳稻品种日本晴、北陆-153和越光中.     

中国粳稻品种春江06的抗白背飞虱机理

与感虫杂交稻汕优63相比较,研究了具有抗性的中国粳稻春江06对白背飞虱的抗性.结果表明,春江06高抗白背飞虱.迁入的白背飞虱拒绝在春江06上着陆,也不能在其上繁殖种群;而白背飞虱更趋向于在汕优63上定居,并繁殖良好.在自由选择的试验条件下,选择春江06的白背飞虱数量显著地低于选择汕优63的.白背飞虱在春江06上平均每天每只雌成虫分泌的蜜露量仅为4.8 mg,而在汕优63上为17.4 mg,表明春江06明显抑制白背飞虱的取食活动.如果让刚羽化的白背飞虱在春江06上连续取食和产卵的话,其产卵能力和卵孵化能力明显降低.白背飞虱在春江06和汕优63上的平均产卵量分别为每只雌成虫42.4个和133.6个,孵化率分别为20.1%和64.5%;在春江06上孵化出的若虫数量只有在汕优63上的10%左右.白背飞虱卵在春江06的水渍状产卵部位有很高的死亡率.在卵孵化之前,水渍状褐变部位迅速形成坏死症状.卵死亡出现在产卵后的1～2 d内.这样的水渍状褐变则极少发生在卵孵化正常的汕优63上.根据以上的发现,可总结出在春江06对白背飞虱的抗性中,抑制取食和杀卵作用是关键的因素.这些作用分别与对迁入白背飞虱的忌避性机理、与居留型白背飞虱产卵能力和卵孵化能力下降的抗生性机理相关.这种品种抗虫性的双抗机理使得粳稻品种春江06具有了稳定和持久的田间抗虫性.     

电子记录白背飞虱的取食和产卵行为

摘要： 采用电子记录的方法,并结合蜜露量和产卵量测定,研究了白背飞虱在春江06,Rathu Heenati(RHT)和明恢63上的取食和产卵行为。结果表明：白背飞虱在RHT和春江06上的取食刺探频率显著高于明恢63,且取食韧皮部的时间明显少于明恢63;RHT和春江06对白背飞虱具有很强的拒取食作用,明恢63则较感虫;白背飞虱产卵的次数、每次持续时间、总时间及产卵量都不存在品种间的显著差异,具有杀卵作用的只有春江06。春江06具有杀卵和抑制取食两种抗虫性机制,RHT只具有抑制取食的机制,明恢63是感虫的杂交稻恢复系。     

中国水稻品种对白背飞虱的抗性

评价了来自中国的13个粳稻品种、11个籼稻品种、13个杂交稻组合,以及11个热带粳稻品种的杀卵作用和拒食抗性.具有杀卵作用的品种仅见于粳稻品种.测试的13个粳稻品种中,4个表现出明显的杀卵作用.重新评价了来自中国不同省份的42份粳稻和43份籼稻对白背飞虱的抗性.10个粳稻(约占24%)具有杀卵抗性,卵死亡率为53%～100%;95%以上的籼稻品种中,白背飞虱的卵死亡率低于30%;来自浙江的4个粳稻品种明显地抑制白背飞虱的取食.浙江的21个粳稻地方品种对白背飞虱拒取食和杀卵作用表现出独立性和连续变化.三千黄、长红稻和矮秆稻具有杀卵抗性,鸡脚黄和麻雀青具有拒取食抗性.这些发现表明抗白背飞虱基因在中国存在于同一生态区的粳稻地方品种中.     

水稻籼粳交DH群体中影响白背飞虱抗虫性QTL的检测

分析了水稻籼粳交加倍单倍体(DH)群体中影响白背飞虱抗虫性和感虫性的QTL.虽然DH株系的亲本窄叶青8号和京系17没有拒取食抗性,但是白背飞虱在6个DH株系中的取食受到了强烈的抑制,可能属超亲分离.在第3染色体的粳型片段中检测到1个影响蜜露分泌的微效QTL.粳稻亲本京系17具有杀卵抗性.DH株系中的杀卵特性是通过叶鞘上杀卵反应产生的坏死症状表现的.在DH株系分蘖早期和中期,将4个杀卵作用的QTL定位在第1、2、6和8染色体的粳型片段上.出现在分蘖中期的另一个QTL被定位在第9染色体的籼型片段上.在分蘖盛期至孕穗期,杀卵位点减少至2个.整个试验期间对每个DH株系的最高杀卵级别的分析显示,在染色体2、6和9上共有4个QTL.两个主效QTL位于近邻第6染色体的粳型片段.在第1、3和5染色体上检测到3个影响第2代白背飞虱若虫密度的QTL.第3染色体上起主要作用的QTL源自粳稻亲本;第5染色体上的微效QTL源自籼稻亲本.两个白背飞虱为害的QTL位于第8和第10染色体的籼型片段,另一个QTL位于第3染色体的粳型片段.这些QTL被认为与水稻品种对白背飞虱田间抗性表达有关.     

若干粳稻品种（系）抗褐稻虱特征评价

 就一些粳稻抗性品种对褐稻虱(BPH)Nilaparvata lueens抗性进行了评价，水稻品种秀水48作感性品种对照。结果表明：1)褐稻虱在感性品种上分泌的蜜露面积显著地大于抗性品种；饲养在不同品种上褐稻虱一生产卵量(粒／♀)： 秀水48为316．2，秀水620为191，嘉23为165.2，IR64为87.5；不同品种上褐稻虱若虫的存活率：秀水48为100%，秀水620为44%，嘉23为28.22%；相对取食量与抗性等级、田间累计虫量、若虫存活率及产卵量呈正相关。2)不同抗性品种上褐稻虱的种群增长率，秀水48为0.1221，秀水620为0.088，嘉23-2为0.083．3) 供试品种上逻辑斯蒂模型的K值,秀水48为81.58．秀水620为30.54。4)本试验各品种对褐稻虱的内禀控制率(%)秀水48为0，秀水620为78.79，嘉23为8494，IR64为0.8632。5)各品种对褐稻虱田间控制率（%）秀水48为0，秀水620为77.23，嘉23-2为76.68。     

水稻品种(组合)对褐飞虱抗性的田间表现

在褐飞虱大发生的2007年单季稻期间,以TN1作为感虫对照,在浙江省金华市评价了48份水稻品种(组合)的田间成株期抗性表现。结果表明,16个品种(组合)表现为田间成株期感虫,其他32个品种(组合)具有中抗以上水平,其中丙04-123、Ⅱ优845、宜香845、中组14、嘉兴优04-1和IR36等品种(组合)达高抗水平。在持久抗性方面,除高抗品种外,秀水09、新嘉优99、嘉优22-5、秀优0969、宁04-81、丙04-103、丙04-08、丙04-123、R4101、丙04-132、丙05-129、丙05-227、浙粳23和浙粳22等品种(组合)具持抗性。试验表明,成株期田间褐飞虱抗性评价对生产实践具有更重要的意义。     

应用DNA标记分析稻飞虱的抗性基因

简要地回顾了水稻抗飞虱的遗传位点定位和作图的新进展.来自具有不同基因组的野生稻渗入系的4个抗褐飞虱基因Bph 1、 bph 2、 bph 4和Bph 9,以及4个暂定名抗褐飞虱基因Bph 10(t)、bph 11(t)、bph 12(t)和Bph 13(t),目前已被定位于水稻12条染色体中的5条.其中,Bph 1、 bph 2、 Bph 9和Bph 10(t)在水稻第12染色体的长臂上形成1个连锁区段,位于bph 2位点附近约25 cM.检测出几个对田间抗性和杀卵作用有影响的QTL.抗白背飞虱基因Wbph 1、 Wbph 2和Wbph 6(t)已经或暂时定位了.粳稻中对白背飞虱具有杀卵抗性的QTL已进行了详细的分析,在第6染色体的短臂上检测到有效的QTL,在同一位点鉴定出1个显性的杀卵基因Ovc.在杀卵基因Ovc存在时,第1染色体上的1个QTL和第5染色体上的2个QTL增加白背飞虱的卵死亡率.用DNA标记进行QTL作图可以加深人们对作物抗虫性中复杂的生理和遗传机理的理解.标记辅助选择可以加速培育具多基因抗虫性的作物,还可以将野生种中的有利抗虫特性转入改良品种中,增加作物抗虫性的持久性和遗传多样性.     

水稻抗虫品种对褐飞虱和白背飞虱种群增长的影响

 利用实验种群生命表和Morris-Watt模式综台评价了5个已推广的水稻品种对褐飞虱 Nilaparvata lugens Stal和白背飞虱Sogatetla furcifera Horvath的抗性及品种对稻飞虱各虫态的抗性作用大小。IR36、汕优6号、协优10号、秀水620和丙664对褐飞虱种群增长有明显的抑制作用；而品种秀水620、丙664和协优10号对白背飞虱呈中抗水平。同时发现，品种对稻飞虱各虫态抗性作用在成虫产卵期最明显，对褐飞虱表现为：成虫产卵期>卵孵化期>高龄(3-5龄)若虫期>低龄(1-2龄)若虫期；对白背飞虱则为：成虫产卵期>低龄若虫期>高龄若虫期>卵孵化期。     

中国杂交稻组合汕优63上白背飞虱多发生的成因探讨

以汕优63及其亲本、常规稻春江11为材料,研究了白背飞虱在中国杂交稻品种汕优63上大量发生的主要原因.从杂交稻汕优63和常规粳稻春江11上白背飞虱的发生情况来看,白背飞虱长翅型雌成虫的迁入密度和产卵数没有明显差异,种群的变化也一致.但汕优63的卵孵化率较高,若虫种群密度也明显较高.从汕优63及其亲本对白背飞虱的反应来看,汕优63的恢复系明恢63抑制白背飞虱的繁殖,但不育系珍汕97A和保持系珍汕97B对白背飞虱繁殖有促进作用.珍汕97A和汕优63的稻-飞虱间的干物质转化率基本相同,但汕优63具有较高的干物质生产能力,可能使白背飞虱繁殖密度较高.日平均蜜露分泌量,以珍汕97A和珍汕97B最多,明恢63最少,汕优63居中.珍汕97A的筛管液中大部分是主要氨基酸,浓度高于汕优63和明恢63.汕优63与明恢63的筛管液中氨基酸的总浓度基本相同,但微量氨基酸浓度高于明恢63.总的来看,汕优63的白背飞虱繁殖率较高,主要原因在于不育系珍汕97A的高感虫性和杂种优势的高干物质转化能力产生的耐受性,而不是珍汕97A的白背飞虱感虫性和细胞质不育导致的.     

Resistance Performance to Whitebacked Planthopper in Different Phenotypes of Japonica/Indica Doubled Haploid Rice Lines

Field performance of whitebacked planthopper （WBPH）-resistance of four phenotypes was evaluated in Chunjiang 06 （C J-06） / TN1 DH rice lines, which were expressed by different combinations of sucking inhibitory and ovicidal traits inherited independently from C J-06. WBPH established the highest populations in susceptible DH lines that had neither sucking inhibitorynor ovicidal resistance. Both immigration and subsequent population levels were kept below the damage-causing density in the sucking inhibitory DH lines even under a WBPH outbreak. WBPH could not build up populations in the DH lines having both the sucking inhibitory and ovicidal resistance. Although WBPH immigrated preferentially to non-sucking inhibitory DH lines with ovicidal resistance, subsequent population buildup was significantly suppressed. It was concluded that the differential performance to WBPH-resistance in CJ-06 / TN1 DH lines was primarily due to the sucking inhibitory trait, and complementarity to the ovicidal trait.     

Mapping of putative sucking inhibitory gene to whitebacked planthopper by linkage analysis with CAPS markers

Resistance to whitebacked planthopper (WBPH) in Chinese japonica rice Chunjiang 06 (CJ-06) was mediated by sucking inhibitory and ovicidal mechanism.     

Mapping of putative sucking inhibitory gene to whitebacked planthopper by linkage analysis with CAPS markers

Resistance to whitebacked planthopper (WBPH) in Chinese japonica rice Chunjiang 06 (CJ-06) was mediated by sucking inhibitory and ovicidal mechanism.     

Phenotypic Expression of Whitebacked Planthopper Resistance in the Newly Established japonica ／ indica Doubled Haploid Rice Population

A new doubled haploid (DH) rice population was established from a cross between WBPH-resistant japonica Chunjiang 06 (C J-06) and susceptible indica TN1. Sucking inhibitory and ovicidal resistance of the DH rice lines were evaluated on the basis of non-preference response of WBPH immigrants and honeydew excretion by WBPH females, and appearance of watery lesions in the necrotic discoloration of leaf sheaths ovipositied by WBPH,respectively. Both the major gene resistance to WBPH, sucking inhibitory and ovicidal resistance, showed 1 (resistant): 1 (susceptible) segregation ratio in the DH population. Relative density of WBPH populations and damage scores in the DH population indicated combined functions of both the major resistance genes as well as QTLs affecting the host plant response to WBPH infestations. Thus, the newly developed CJ-06/-I-N1 DH population could be a useful material to analyze major genes and QTLs for WBPH resistance in japonica rice.     

Phenotypic Expression of Whitebacked Planthopper Resistance in the Newly Established japonica / indica Doubled Haploid Rice Population

A new doubled haploid (DH) rice population was established from a cross between WBPH-resistant japonica Chunjiang 06 (C J-06) and susceptible indica TN1. Sucking inhibitory and ovicidal resistance of the DH rice lines were evaluated on the basis of non-preference response of WBPH immigrants and honeydew excretion by WBPH females, and appearance of watery lesions in the necrotic discoloration of leaf sheaths ovipositied by WBPH,respectively. Both the major gene resistance to WBPH, sucking inhibitory and ovicidal resistance, showed 1 (resistant): 1 (susceptible) segregation ratio in the DH population. Relative density of WBPH populations and damage scores in the DH population indicated combined functions of both the major resistance genes as well as QTLs affecting the host plant response to WBPH infestations. Thus, the newly developed CJ-06/TN1 DH population could be a useful material to analyze major genes and QTLs for WBPH resistance in japonica rice.