水稻中抗品种抗褐稻虱机制的研究

褐稻虱在中抗水稻品种上的刺探频率低于抗级品种。虽然褐稻虱在中抗品种上能正常取食,但同化利用率较低。中抗品种受害后,无论是植株损害系数、光合作用强度降低程度或产量损失率均显著较感虫品种的少,说明了受害后较之感虫品种具有较强的补偿能力。另外,水稻品种受害后呼吸强度均较健株的明显降低。     

Functional and numerical responses of Cyrtorhinus lividipennis to eggs of Nilaparvata lugens are not affected by genetically modified herbicide-tolerant rice

To safely and sustainably utilize genetic breeding techniques for crop production, greater understanding of the potential effects of genetically modified herbicide-tolerant (GMHT) crops on the ecological functions of predators is required. In the laboratory, we examined the functional and numerical responses of Cyrtorhinus lividipennis Reuter to eggs of brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens (Stål), which were reared on GMHT rice Bar68-1; the untransformed parental cultivar, D68; or a BPH-susceptive rice variety, Taichung Native 1. All stages of nymphs and female adult of C. lividipennis, either on GMHT rice or control plants, exhibited typical type II functional responses when fed on BPH eggs; the attacking rate and handling time of C. lividipennis on GMHT rice Bar68-1 was not significantly different from that on D68. The numerical responses of C. lividipennis on GMHT rice or controls fit Beddington’s model; there were no significant differences in the parameters of numerical responses between GMHT rice Bar68-1 and D68. The results indicated that the functional and numerical responses of C. lividipennis to BPH eggs are not affected by GMHT rice Bar68-1.     

氮营养对褐飞虱在IR64稻株上取食和产卵行为的影响

研究了褐飞虱对不同含氮量的IR64稻株的取食和产卵选择性、寄主含氮量对褐飞虱种群选择性的影响以及在不同含氮量稻株上取食和产卵的空间分布.结果表明,无论褐飞虱饲养在高氮和低氮稻株上其雌成虫均显著偏爱在含氮量高的稻株上取食和产卵,而若虫对不同含氮量稻株的取食选择性无显著差异.随着稻株含氮量的下降褐飞虱取食和产卵的位置从叶鞘底部逐渐向上部转移,直至叶片中脉.在低氮稻株上若虫和成虫均偏向于较高的位置取食和产卵,而且不同的种群有明显差异.饲养在低氮稻株上的褐飞虱种群在低氮稻株上的取食频次最高,褐飞虱种群的取食频率与其前期饲养的寄主有关.     

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。     

Impact Evaluation of Insect-Resistant Transgenic Rice on the Feeding and Oviposition Behavior of Its Non-Target Insect,the Brown Planthopper, Nilaparvata lugens(Homptera: Delphacidae)

The feeding and oviposition behavior of the brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens on two transgenic indica rice homogenous genotypes (B1 and B6) with cry1Ab gene from Bacillus thuringiensis and transgenic restored line of hybrid rice (MSA) with SCK gene (a modified CpTI gene) were measured, compared with those on their corresponding non-transgenic parental cultivars Jiazao935 and Minghui86 performed by BPH. Under the selection condition of host plants by BPH, loading percentage, oviposition preference and laying egg number of BPH both on transgenic cry1Ab rice and transgenic SCK rice were not significantly different from those on their controls, while their total number of probing wound caused by PBH expect for feeding on B1 plants was markedly more than that on the control. In contrast, under the non-selection condition, total number of probing wound caused by BPH on either transgenic cry1Ab rice or transgenic SCK rice was pronouncedly more than those on their controls. Conversely, their honeydew amount excreted by BPH after feeding for 24 h was significantly less than those on the control. As a conclusion, three tested transgenic rice genotypes with insect resistance acted adverse effect on BHP feeding, and no marked effect on BPH oviposition.     

抗虫转基因水稻对非靶标害虫褐飞虱取食与产卵行为影响的评价

 比较测定褐飞虱在转cry1Ab基因籼稻(B1、B6)和转SCK基因杂交稻恢复系(MSA)及各自亲本对照上的取食与产卵行为。在自由选择寄主植株条件下,褐飞虱于转cry1Ab基因籼稻和转SCK基因杂交稻恢复系上的着虫比率、产卵选择性和产卵量与各自对照嘉早935和明恢86相比均无显著差异,但取食总痕数除B1外则均显著高于对照。在非自由选择寄主植株条件下,褐飞虱不论于转cry1Ab基因籼稻上还是于转SCK基因杂交稻恢复系上,其取食总痕数均显著多于各自对照,而取食24 h后排泄的蜜露则恰反之。综合可见,3个供试抗虫转     

光照和苗龄对水稻品种抗褐飞虱生物型的影响

光照强度和苗龄对水稻品种抗褐飞虱不同生物型的影响的研究结果表明,光照强度和苗龄对水稻品种抗褐飞虱不同生物型及不同生物型危害后稻株死亡速率的影响明显。但是,光照强度和苗龄对不同品种对褐飞虱不同生物型的抗性表现及植株死亡速率的影响程度并不完全一样。水稻品种对褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型的抗性以及稻株死亡速率、品种和光照强度、品种和苗龄、光照强度和苗龄及品种、光照强度、苗龄3者间均存在明显的互作效应。     

聚合抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）及抗稻瘟病基因Pi9水稻株系筛选

【目的】筛选聚合抗褐飞虱和抗稻瘟病基因水稻材料,为培育新型抗褐飞虱兼抗稻瘟病的水稻新种质提供参考。【方法】利用常规育种、分子标记辅助育种和抗病虫鉴定相结合的手段,将抗稻褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）以及广谱高抗稻瘟病基因Pi9聚合到优良保持系博ⅢB的遗传背景中。【结果】bph20（t）的分子标记RM540和BYL7、bph21（t）的分子标记RM5348和RM222未在稻褐飞虱抗、感亲本间扩增出特异条带,无明显的多态性,不能用于该育种群体抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）的检测。Pi9的显性分子标记pB8以及共显性分子标记PB9-1在稻瘟病抗、感亲本之间可扩增获得特异条带,具有多态性,可用于Pi9基因的检测。经抗虫鉴定并利用标记PB9-1对BC6F2群体的22株材料进行PCR扩增,含有Pi9基因杂合体的有10株,纯合体有6株,不含Pi9基因的有7株。用源自广西南宁田间感褐飞虱和稻瘟病菌株进行多次抗病虫鉴定,筛选获得一批抗褐飞虱材料,其中抗性与抗虫亲本BPH54相当的材料有6份,在这6份材料中含有Pi9基因且抗稻瘟病的材料有5份,对稻褐飞虱的抗性与供体亲本BPH54水平相当。【结论】通过常规育种、分子检测和抗虫鉴定相结合的办法,筛选获得5份聚合褐飞虱抗性基因（bph20和bph21）和抗稻瘟病基因Pi9的抗或高抗水稻中间材料,为选育新的双抗保持系和不育系提供种质材料。     

聚合抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）

【目的】筛选聚合抗褐飞虱和抗稻瘟病基因水稻材料,为培育新型抗褐飞虱兼抗稻瘟病的水稻新种质提供参考。【方法】利用常规育种、分子标记辅助育种和抗病虫鉴定相结合的手段,将抗稻褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）以及广谱高抗稻瘟病基因Pi9聚合到优良保持系博ⅢB的遗传背景中。【结果】bph20（t）的分子标记RM540和BYL7、bph21（t）的分子标记RM5348和RM222未在稻褐飞虱抗、感亲本间扩增出特异条带,无明显的多态性,不能用于该育种群体抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）的检测。Pi9的显性分子标记pB8以及共显性分子标记PB9-1在稻瘟病抗、感亲本之间可扩增获得特异条带,具有多态性,可用于Pi9基因的检测。经抗虫鉴定并利用标记PB9-1对BC6F2群体的22株材料进行PCR扩增,含有Pi9基因杂合体的有10株,纯合体有6株,不含Pi9基因的有7株。用源自广西南宁田间感褐飞虱和稻瘟病菌株进行多次抗病虫鉴定,筛选获得一批抗褐飞虱材料,其中抗性与抗虫亲本BPH54相当的材料有6份,在这6份材料中含有Pi9基因且抗稻瘟病的材料有5份,对稻褐飞虱的抗性与供体亲本BPH54水平相当。【结论】通过常规育种、分子检测和抗虫鉴定相结合的办法,筛选获得5份聚合褐飞虱抗性基因（bph20和bph21）和抗稻瘟病基因Pi9的抗或高抗水稻中间材料,为选育新的双抗保持系和不育系提供种质材料。     

CO2浓度和抗药性对褐飞虱刺吸取食行为的影响

【目的】明确CO2浓度升高是否影响褐飞虱的取食行为以及抗药褐飞虱品系的刺吸行为是否与敏感品系存在差异,从而为预测CO2浓度升高条件下不同抗药性褐飞虱对水稻的致害性提供依据。【方法】采用刺吸电位技术（EPG）观察褐飞虱抗、感噻嗪酮品系（抗性水平相差约480倍）对当前（390 μL•L-1）和升高CO2浓度（780 μL•L-1）下生长水稻的口针刺吸行为,用双因素方差分析比较CO2浓度和抗药性2因素对口针刺吸显示的6种波形持续时间和频次的差异。【结果】CO2浓度加倍倾向于缩短感噻嗪酮褐飞虱在韧皮部摄取汁液的总时间,与抗药性互作显著影响开始刺探行为的频次：CO2浓度加倍条件下（780 μL•L-1）抗性褐飞虱开始刺探的频次低于当前CO2浓度下（390 μL•L-1）。抗噻嗪酮褐飞虱口针朝维管束移动和在木质部摄取汁液的时间延长,但在韧皮部内部活动的时间缩短;口针在韧皮部内部活动的频次增多,但在韧皮部和木质部摄取汁液的频次减少。【结论】抗噻嗪酮褐飞虱对水稻的致害性明显强于感噻嗪酮褐飞虱;CO2浓度升高可能使感噻嗪酮褐飞虱对水稻的致害性减弱,但对抗噻嗪酮褐飞虱没有显著影响。     

有机稻田褐飞虱种群发生动态调查

调查了有机稻田褐飞虱种群与蜘蛛的发生动态。移栽后9 d褐飞虱发生量只有17头/百株,移栽后29 d增长到301头/百株,其中281头为1～2龄若虫。有机稻田中褐飞虱的发生量显著低于常规稻田,而有机稻田中蜘蛛类的数量显著高于常规稻田。     

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．     

控制指数在水稻抗褐稻虱研究中的应用

应用昆虫生命表方法及害虫种群趋势控制指数,对新惠占1号等5个水稻品种对褐稻虱的田间抗性进行了研究,并与温室苗期抗性测定结果相印证,确定新惠占1号和“7915”为抗性品种,七桂早25、玻惠占1号为中抗品种,双桂1号为感虫品种。指出害虫种群趋势控制指数是测定和评价水稻品种抗虫性的重要指标。     

水稻不同抗性品种对褐稻虱生物学特性的影响

不同抗性水稻品种对褐稻虱生物学特性有明显的影响.试验结果证实:(1)褐稻虱若虫在感性品种上的存活率、发育速度高于抗性品种.(2)褐稻虱成虫在感性品种上的卵巢发育程度、产卵量以及卵孵化率均高于抗性品种.(3)在感性品种上取食的褐稻虱,其分泌的蜜露量较抗性品种的多.(4)抗性品种对褐稻虱的种群增长有明显的抑制作用.本文还对抗性品种在褐稻虱综合防治中的应用问题进行了讨论.     

稻飞虱为害胁迫对水稻植株内主要保护酶活性的影响

 研究了水稻植株受白背飞虱和褐飞虱为害后体内的活性氧清除系统主要酶活性的变化动态。结果表明，受白背飞虱为害后，稻株体内的超氧化物歧化酶（SOD）活性增加、过氧化氢酶（catalase）活性下降，过氧化物酶（POD）活性变化在抗虫和感虫材料中有差异，前者活性增加，后者下降；受褐飞虱为害后，SOD活性增加，catalase和POD活性在抗虫材料中下降，而在感虫材料中增加；其为害造成的抗虫材料SOD活性增长率和感虫材料catalase活性下降率均比白背飞虱高。这和褐飞虱的取食量明显高于白背飞虱的取食量趋势相似。     

不同水稻品种对稻纵卷叶螟生长发育、存活、生殖及飞行能力的影响

系统研究了稻纵卷叶螟在6种不同水稻品种(常规粳稻武育粳3号,杂交粳稻宁粳1号,常规籼稻TN1,杂交籼稻汕优63,超级杂交籼稻两优培九,超级杂交籼粳稻甬优9号)上取食后的发育历期、存活率、卵巢发育进度、繁殖力和飞行能力。结果表明,武育粳3号和宁粳1号能显著延长稻纵卷叶螟未成熟期的发育历期,降低其存活率,延缓卵巢发育进度,降低成虫繁殖率,并提高成虫的飞行能力;不同水稻品种间的影响存在显著差异,其影响从大到小排列为杂交粳稻>常规粳稻>常规籼稻>杂交籼稻>超级杂交稻。这说明,幼虫期营养对稻纵卷叶螟的生长发育、存活、生殖和飞行能力具有显著影响。     

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。     

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.     

吡蚜·异丙威对水稻褐飞虱的毒力与田间防效试验

经室内毒力测定,吡蚜酮、异丙威以1∶2配比对水稻褐飞虱具有较高毒力,共毒系数最大达到166.55,LC50为11.01 mg/L,增效显著。田间试验结果表明,30%吡蚜.异丙威WP对水稻褐飞虱具有较好的速效性与持效性,30%吡蚜.异丙威WP 20、30、40 g/667 m2对水稻褐飞虱的防效(1~14 d)为86.82%~99.78%;其速效性明显超过25%吡蚜酮WP 20 g/667 m2,持效性显著超过20%异丙威EC150 mL/667 m2。吡蚜酮、异丙威混配不但弥补其单剂速效性差或持效期短的不足,而且能避免和减缓害虫产生抗药性,提高药剂防治效果。30%吡蚜.异丙威WP对水稻安全,适宜用量为20~30 g/667 m2。     

水稻抗褐飞虱基因Bph14和Bph15的分子标记辅助选择

【研究目的】褐飞虱是危害水稻的三大病虫害之一，利用品种自身的抗性是目前防治褐飞虱最经济有效的方法之一。为了选育抗虫品种，【方法】本研究以携带有抗褐飞虱主效基因Bph14和Bph15的抗虫品系B5为抗源，以优良杂交稻亲本9311和1826为受体材料，通过复交和回交，分别利用与Bph14和Bph15紧密连锁的SSR标记MRG2329和MS5在分离群体中进行分子标记辅助选择，【结果】最终获得一系列目标基因纯合且农艺性状优良的稳定株系。采用苗期群体鉴定技术，对其中的38份重要材料进行了抗虫鉴定，在26份Bph14单基因纯合株系中，92.31%的材料抗性水平在中抗以上，6份Bph15单基因纯合株系全为抗或高抗，聚合有Bph14和Bph15双基因的6份株系抗性都达到了高抗水平。【结论】说明在育种进程中利用与Bph14和Bph15紧密连锁的分子标记开展抗褐飞虱分子标记辅助育种是一种有效的途径。