多抗性晚籼浙丽1号(6202)对几种主要病虫的抗性

作者等自1973年开始进行抗病虫水稻品种的研究工作,现已育成抗主要病虫害:褐飞虱、自背飞虱、黑尾叶蝉和稻瘟病的晚籼浙丽1号(6202)。组合为广塘矮/Mudgo//竹科2号。本文还就耕作制度尤其抗虫品种以及褐飞虱“生物型”与稻飞虱种群动态的关系进行了讨论,并查明当地褐飞虱田间优势种群目前尚属生物型1。     

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。     

褐飞虱对甲胺磷的抗性遗传

室内抗性筛选表明，褐飞虱对甲胺磷抗性的发展呈不规则的“S”形，第5代前抗性上升很慢，第5～15代间迅速上升，第15代后上升再次变慢。利用选育的抗甲胺磷褐飞虱品系和敏感品系，研究了褐飞虱对甲胺磷的抗性遗传形式。结果显示，正交和反交子代的显性度D值分别为0．5130和0．4673，表明抗性主效基因是不完全显性遗传的。利用剂量对数-死亡机率值曲线分析法，初步判断抗性遗传不是单基因控制的；卡方(χ^2)测验进一步证实，抗性遗传可能是两个或两个以上的基因控制。抗性筛选全过程和F5～F13的现实遗传力(h^2)分别为0．2190和0．2457，说明褐飞虱对甲胺磷抗性产生的速率较快，出现高抗性的风险较大。     

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。     

水稻抗性品种IR36甲醇提取物不同极性组分对褐飞虱的活性

研究了抗褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)水稻品种IR36甲醇提取物各种不同极性组分对褐飞虱生物型Ⅱ成虫单向选择性、产卵拒避率、取食量和若虫生长发育等影响。结果表明,各种组分对褐飞虱的定向拒避率为51.59%~97.64%,产卵拒避率为48.91%~86.90%;与对照相比,取食量减少2.5~5倍,虫体重量增加率降低约6~12倍,若虫的死亡率增高2~6倍,羽化率降低1.5~5倍,以上各项指标与对照相比均达到差异显著水平。说明各种组分对褐飞虱生物型Ⅱ成虫定向反应和产卵选择有拒避作用,极性越低的组分作用越大;对褐飞虱取食行为有抑制作用,对若虫生长发育表现为负作用,导致其死亡率增加和羽化率降低,极性越强的组分作用越大。     

褐飞虱对环氧虫啶的抗性选育和遗传方式

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens对环氧虫啶的抗性遗传方式, 进而指导田间合理用药。经过34代选育获得抗环氧虫啶褐飞虱品系(CYC-R), 其抗性水平相较于敏感品系(CYC-S)提高了102.42倍。抗性遗传方式分析结果表明, 环氧虫啶对CYC-R和CYC-S的正、反交后代(F1RS和F1SR)的毒力无显著性差异, 且正、反交后代显性度分别为0.33和0.34, 表明褐飞虱对环氧虫啶的抗性为常染色体、不完全显性遗传。自交和回交的后代(F2RS、F2SR和F2BC)经环氧虫啶处理后的实际死亡率与期望值经卡方检验, 均差异显著, 表明褐飞虱对环氧虫啶的抗性由多基因控制。因此, 一旦褐飞虱田间种群对环氧虫啶产生抗性, 环氧虫啶的使用寿命将会缩短, 抗性治理难度较大, 建议采用预防性抗性治理策略。     

水稻褐飞虱抗性基因的鉴定及利用现状

褐飞虱是为害水稻生产的重要害虫,利用寄主抗性培育抗褐飞虱品种被认为是防治其为害的有效途径.自20世纪70年代起,各国相继开展了水稻褐飞虱抗性基因的发掘工作,截至2007年12月,经国际注册确认和报道的水稻抗褐飞虱基因共22个,其中12个为显性基因(Bph),10个为隐性基因(bph),已被定位的达18个,此外还鉴定了一些重要的抗性QTLs.文中还讨论了综合防治褐飞虱策略等合理利用抗性基因的问题.     

不同抗性品系稻田的稻飞虱发生动态分析

通过对国粳4号、佛山油占，特优18号3个不同抗性品系水稻田中稻飞虱(白背飞虱和褐稻虱)发生动态的研究，结果表明水稻品种抗性对稻飞虱的种群数量影响显著。抗虫和中抗性品种稻田飞虱，早稻和晚稻均保持在较低数量水平。稻飞虱的种类以白背飞虱(Sogatella furcifera Horvath)为主，占78．6％，其次为褐稻虱(Nilaparvata lugens Stal)占21．4％。文中还揭示了当年稻飞虱的发生特点及其抗虫性机理。     

甲胺磷对不同抗性水平褐飞虱品系种群增长的影响

用点滴法测定了甲胺磷对3个褐飞虱品系的毒力,并用5个剂量(LD5、LD10、LD25、LD50和LD75)处理4龄若虫,存活若虫饲养至羽化后单对继续饲养,观察并记录3个品系的繁殖力。结果表明,甲胺磷具有刺激褐飞虱种群增长的作用,但对不同抗性水平品系的刺激作用有很大差异,对田间种群和抗性品系的刺激作用明显小于敏感品系,其中对抗性品系种群增长的刺激作用尤小。     

褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性监测与生化抗性机制

为明确我国褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈的抗性现状及生化抗性机制,2017年-2019年采用稻茎浸渍法测定了采集自7省共13个褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈的抗性,并研究了氟啶虫胺腈抗性种群与其他杀虫剂的交互抗性以及增效剂对氟啶虫胺腈的增效效果。结果表明：近3年来褐飞虱对氟啶虫胺腈产生了中等水平抗性(RR=10.3～30.9)。氟啶虫胺腈抗性品系对呋虫胺、噻虫嗪和烯啶虫胺分别产生了9.1倍、7.9倍和4.1倍的低水平交互抗性,与噻嗪酮、毒死蜱、吡蚜酮、三氟苯嘧啶和吡虫啉不存在交互抗性。增效剂PBO对氟啶虫胺腈抗性品系和浙江龙游19(Longyou-19)田间种群分别具有4.2倍和3.8倍的明显增效作用。综上,褐飞虱田间种群已对氟啶虫胺腈产生中等水平抗性。多功能氧化酶参与了褐飞虱对氟啶虫胺腈的代谢抗性。     

水稻品种对稻褐飞虱抗性的研究

水稻品种对褐飞虱的不同生物型反应是不相同的。试验结果证实:(1)褐飞虱若虫在敏感性品种上的生存率显著地高于抗性品种。在TN_1上,无论那种生物型的生存率均很高;而栖息在Mudgo的褐飞虱若虫,其生存率以生物型2的最高,而生物型1与生物型3的均很低,栖息在ASD_7的若虫,以生物型3的生存率最高。(2)褐飞虱在敏感品种上的后代群体密度显著地比抗性品种的大。生活在敏感品种的若虫,发育进度较抗性品种的快,并且身体较重。(3)在敏感品种取食的飞虱,其分泌的蜜露量较抗性品种的多,生物型2取食Mudgo的和生物型3取食ASD_7的均分泌较多的蜜露。上述结果说明了水稻品种抗褐飞虱的机制属抗生性范畴。     

若干水稻品种对褐飞虱的抗性监测

IR26等9个抗褐飞虱水稻品种对近年田间褐飞虱的抗性监测结果表明,IR36、Mudgo、川米2号、协优10号和秀水620抗虫;IR26和汕优6号中抗;87品4和ASD7的抗性随虫口密度不同而异。抗性机制测定,IR36排趋性、抗生存性和拒食性显著:川米2号和87品4拒食性和抗生存性显著:Mudgo、IR26和ASD7拒食性显著。     

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。     

抗褐飞虱生物型Ⅱ水稻品种抗性稳定性研究

1996～2002年调查桂引901、国粳4号抗褐飞虱的结果表明,在桂引901、国粳4号上褐飞虱的虫口密度均显著低于在当地主栽感虫水稻品种上,说明这两个水稻品种抗性稳定;监测褐飞虱生物型在广西南宁的变异动态,结果表明该虫均以生物型Ⅱ为优势种群,孟加拉型所占比率逐年上升,但上升的速度较慢。对该虫生物型的监测结果进一步反映桂引901、国粳4号的抗性稳定性。     

单季杂交稻褐飞虱防控策略探讨

在单季杂交稻孕穗末期和灌浆初期对褐飞虱进行施药防治试验结果显示,孕穗末期施药对褐飞虱的防效和持续控制能力显著高于灌浆初期施药。将此结果在生产上进行大面积验证加以完善,形成了一套易实施、效果好的以水稻生育期确定防治适期的单季杂交稻褐飞虱防控策略。     

水稻抗褐飞虱兼抗白背飞虱核心种质研究进展

褐飞虱NilaparvatalugensStal和自背飞虱Sogatellafurcifera（Horvath）是水稻生产上最重要的远距离迁飞性害虫。特别是褐飞虱发生面积最广、危害最为严重,对我国当前水稻生产已构成严重威胁。水稻抗褐飞虱兼抗白背飞虱核心种质及其创新成为亟待解决的问题。本文分析了国内现有核心种质资源状况,结合我国水稻核心种质研究存在的问题,联系国外种质研究的新动向,提出我国水稻新种质研究中构建抗褐飞虱兼抗自背飞虱的核心种质,为解决我国水稻抗褐飞虱兼抗白背飞虱育种种质基础狭窄问题提供参考。     

褐飞虱与白背飞虱为害诱导水稻防御反应的比较

为探究2种稻飞虱——褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)和白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)诱导的水稻防御反应差异,于室内测定了水稻在分别受褐飞虱或白背飞虱产卵雌成虫为害时,其茉莉酸、水杨酸、乙烯、H_2O_2以及挥发物含量的变化。结果表明,尽管褐飞虱和白背飞虱产卵雌成虫的为害均可以诱导水稻茉莉酸、水杨酸、乙烯和H_2O_2等防御相关信号分子以及一些水稻挥发物含量的增加,但是二者的诱导作用存在差异。水稻在受白背飞虱产卵雌成虫为害时,茉莉酸的含量在3 h时就显著升高,12 h时含量达到最高;而受褐飞虱产卵雌成虫为害时,6 h时茉莉酸含量才显著升高,72 h时含量达最高;并且在2种稻飞虱为害的3～48 h内,白背飞虱为害诱导的茉莉酸含量始终显著高于褐飞虱为害诱导的。水稻受白背飞虱产卵雌成虫为害24 h后诱导的水杨酸含量、为害48 h后诱导的乙烯含量、为害72 h后诱导的H_2O_2含量及为害24 h后诱导的挥发物释放量分别是褐飞虱产卵雌成虫为害诱导的1.28、1.45、4.10和1.77倍。表明水稻能识别褐飞虱和白背飞虱的为害,从而做出针对害虫种类特异性的防御反应;并且水稻对白背飞虱产卵雌成虫为害所做出的防御反应比对褐飞虱的更强烈。     

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。     

抗褐飞虱水稻IR36活性成分及其对褐飞虱的拒食和忌避产卵作用

通过对抗性水稻品种IR36地上部分次生化合物的提取分离得到四种不同溶剂的萃取物。结果显示乙酸乙酯萃取物处理对褐飞虱若虫的活性最强。乙酸乙酯萃取物经柱层析分离得到白色针状晶体组分F4-1,分别测试了组分F4-1对褐飞虱若虫取食和褐飞虱成虫产卵的抑制作用。结果表明,组分F4-1对褐飞虱3龄若虫的取食有明显的抑制作用。在20μg/mL浓度时,褐飞虱3龄若虫蜜露分泌量明显减少,随着处理浓度的增加褐飞虱3龄、4龄若虫的蜜露分泌量均明显减少。在500μg/mL时,对褐飞虱3、4龄若虫的拒食率分别为68.95%和60.28%。在100和500μg/mL浓度时,褐飞虱3龄若虫的死亡率显著高于对照。组分F4-1在500μg/mL浓度时,对褐飞虱成虫的产卵有显著的抑制作用,产卵忌避率达91.03%。组分F4-1经气相色谱-质谱(GC-MS)分析,其成分分别是(3α,24S)-5-烯-3-豆甾醇、反式-5,22-二烯-3α-豆甾醇、菜油甾醇和(3β,22Z)5,22-二烯-3-豆甾醇乙酯。     

褐飞虱在九个水稻品种上的生长发育和生命表参数

褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)是世界性水稻害虫,易暴发成灾,选育抗虫品种已成为控制褐飞虱的主要措施之一。为筛选出抗褐飞虱且适合我国黄淮流域种植的水稻品种,在温度为26±1℃、RH为(85±5)%和L∶D=16∶8的条件下,分别以9个河南省主栽水稻品种为食料,用生命表方法系统研究了不同水稻品种对褐飞虱实验种群生长发育、存活和繁殖的影响。褐飞虱在各水稻品种上的产卵量、孵化率、成虫寿命、卵发育历期、若虫发育历期、成虫发育历期等方面均存在显著差异,并且对褐飞虱的翅型分化有一定的影响。生命表参数综合评价表明,青两优916上的褐飞虱内禀增长率(rm)达0.56,净增值率(R0)和种群趋势指数(I)较高,分别达163.50和191.02,其次为特丰2053、冈优5330、Ⅱ优688、Ⅱ优2035、香丰1026、丰两优916、丰糯801和珍珠糯,说明青两优916最适合褐飞虱的生长发育和繁殖。