淹水胁迫对褐飞虱不同生物型取食量的影响

为探讨淹水胁迫对褐飞虱(Nilaparvata lugens)生物型Ⅱ和孟加拉型在抗该生物型水稻品种取食量的影响,采用蜜露量测定法测定经不同淹水胁迫处理后,水稻植株上褐飞虱不同生物型雌成虫个体分泌的蜜露量。结果表明:淹水胁迫对褐飞虱不同生物型在抗该型品种上取食量的影响程度不同,以褐飞虱生物型Ⅱ雌成虫在ASD7上的取食量受淹水胁迫影响最大;褐飞虱生物型Ⅱ在IR36、IR42上的取食量及孟加拉型在IR56、RNR3070、OM997-6和ARC5833上的取食量受淹水胁迫影响较大;褐飞虱生物型Ⅱ在OM997-6上的取食量及褐飞虱2种生物型在RP1976-18-6-4-2和ARC5984上的取食量受淹水胁迫影响较小;褐飞虱生物型Ⅱ在桂引901及褐飞虱2种生物型在高抗品种RHT、Ptb33和570011上的取食量均不受淹水胁迫影响。     

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。     

苗龄、光照强度和施氮量对水稻营养物质的影响及其与抗褐飞虱的关系

【目的】研究苗龄、光照强度和施氮量对抗虫水稻品种的可溶性糖、氨基酸含量及褐飞虱抗性的影响,为抗褐飞虱的水稻品种选育及防治工作提供科学依据。【方法】开展玻璃网室试验,采用均匀设计法,以苗龄、光照强度和施氮量为试验因子,鉴定不同水稻品种对褐飞虱生物型II和孟加拉型的抗性,测定稻株可溶性糖含量、游离氨基酸含量。【结果】受苗龄、光照强度和施氮量的影响,不同水稻品种对褐飞虱2种生物型的抗性减弱甚至丧失,乃至植株死亡。苗龄、光照强度和施氮量的单独作用或交互作用显著影响IR56对褐飞虱生物型II的抗性及570011对2种生物型的抗性,苗龄和施氮量的单独作用及两者间交互作用显著影响RP1976-18-6-4-2对褐飞虱两种生物型的抗性及RHT和Ptb33对褐飞虱孟加拉型的抗性,光照强度和施氮量显著影响RHT对褐飞虱生物型II的抗性,施氮量显著影响Ptb33对褐飞虱生物型II的抗性。苗龄、光照强度和施氮量的单独作用或交互作用显著影响RHT可溶性糖含量变化、RP1976-18-6-4-2和570011游离氨基酸含量变化及IR56和Ptb33营养物质变化,光照强度显著影响RP1976-18-6-4-2可溶性糖含量变化,施氮量显著影响RHT游离氨基酸含量变化。稻茎中游离氨基酸和可溶性糖含量与IR56、570011抗褐飞虱两种生物型及RP1976-18-6-4-2抗褐飞虱孟加拉型密切相关,而游离氨基酸含量与RHT、Ptb33抗两种生物型及RP1976-18-6-4-2抗褐飞虱生物型II密切相关。【结论】苗龄、光照强度和施氮量对水稻品种抗褐飞虱不同生物型及其可溶性糖和游离氨基酸含量的影响明显,但褐飞虱生物型不同、处理的水平不同、品种不同,其影响程度有差异。当苗龄偏弱、光照强度低、过度施氮时,会导致水稻生长不良,水稻抗虫性减弱甚至丧失,乃至稻株死亡。     

环境因素对水稻次生物质的影响及其与抗褐飞虱关系

研究苗龄、光照强度和施氮量对3个水稻品种稻株草酸、总酚和单宁含量的影响及其与抗褐飞虱关系。结果表明,稻株中草酸、总酚和单宁含量对不同抗性水稻品种抗褐飞虱不同生物型的影响不同。其中,总酚和单宁含量变化与IR56抗褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型及RHT抗褐飞虱孟加拉型密切相关,草酸和单宁含量变化与RHT抗褐飞虱生物型Ⅱ密切相关,草酸、总酚和单宁含量变化与570011抗褐飞虱生物型Ⅱ密切相关,而草酸含量变化与570011抗褐飞虱孟加拉型密切相关。苗龄、光照强度和施氮量的单独作用或交互作用对不同水稻中次生物质含量有明显影响,但品种不同,其影响程度也不同。其中,IR56草酸和单宁含量、RHT和570011总酚和单宁含量及受苗龄、光照强度和施氮量的影响显著,IR56总酚含量受苗龄和光照强度的影响显著,RHT草酸含量受光照强度和施氮量的影响显著,570011草酸含量受影响小。     

广西稻瘿蚊生物型监测及广谱抗源发掘

为了明确广西稻瘿蚊生物型的变异动态和发掘广谱抗源和品种,采用国际稻瘿蚊苗期群体鉴定法研究了368份稻种资源对稻瘿蚊中国Ⅳ型的抗性,并监测了广西大新、乐业、岑溪和马山稻瘿蚊的生物型。研究发现大新和马山稻瘿蚊的生物型属于中国Ⅳ型,乐业稻瘿蚊的生物型属于中国Ⅱ型,岑溪稻瘿蚊的生物型属于中国Ⅲ型。发掘出对稻瘿蚊具有广谱抗性的高抗稻种资源13份、抗稻种资源4份和中抗稻种资源1份。     

淹水胁迫对抗虫水稻品种营养物质的影响及其与褐飞虱取食量的关系

以6个抗褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)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主要营养物质的影响及其与褐飞虱取食量的关系。结果表明:TN1、Babawee、RHT、Ptb33、RP1976-18-6-4-2和570011游离氨基酸含量受淹水胁迫的影响很大,其中RHT游离氨基酸含量在淹水后均高于对照,RP1976-18-6-4-2和570011在淹水达3d以上时高于对照,IR56游离氨基酸含量仅在淹水3d时高于对照;TN1可溶性糖含量受淹水胁迫影响波动较大;IR56、Babawee、RHT、Ptb33和570011可溶性糖含量受淹水胁迫的影响很大,在淹水后均低于对照;RP1976-18-6-4-2可溶性糖含量在淹水3d以内高于对照,在淹水5d以上低于对照;淹水后稻茎游离氨基酸和可溶性糖含量综合影响褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型雌成虫在TN1上的取食量及褐飞虱孟加拉型雌成虫在IR56、Babawee和RP1976-18-6-4-2上的取食量,且2种褐飞虱在RHT、Ptb33、和570011上的取食量及其生物型Ⅱ在RP1976-18-6-4-2的取食量均与可溶性糖含量呈显著正相关;生物型Ⅱ在Babawee上的取食量与可溶性糖含量呈显著负相关。     

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.     

水稻植株游离氨基酸含量与抗稻瘿蚊关系研究初报

为探索水稻植株游离氨基酸含量与抗稻瘿蚊的关系,测定了12个抗感稻瘿蚊水稻品种3叶期稻茎内游离氨基酸的主要种类及含量,并应用主成分分析法分析了影响水稻品种抗蚊性的主要氨基酸种类。结果表明,所测试品种稻茎内共有16种氨基酸,各品种游离氨基酸的含量不同;除品种570011外,其他参试品种的苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、丙氨酸含量较高,甘氨酸和蛋氨酸含量较低;甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、脯氨酸、苏氨酸、蛋氨酸与水稻品种抗稻瘿蚊的关系比较密切,是影响水稻品种抗蚊性的主要氨基酸种类。     

水稻品种抗褐飞虱和稻瘿蚊的聚类分析

在对水稻品种进行褐飞虱不同生物型和稻瘿蚊中国Ⅳ型抗性鉴定的基础上，应用聚类分析法对抗性鉴定结果进行分析。研究结果表明，供试水稻品种对褐飞虱不同生物型和稻瘿蚊中国Ⅳ型的抗性可分为9类，每一类的品种都具有不同的抗性特点。     

广东水稻品种抗白叶枯病鉴定与评价

鉴定评价了广东水稻品种对白叶枯病的抗性。依656个品种对5个致病型的抗病谱,划分为6个抗性类型;品种间对广东优势致病菌系Ⅳ型菌和强毒菌系Ⅴ型菌表现高抗、抗、中抗、中感、感、高感等不同抗性水平;广东主栽品种均不抗Ⅴ型菌,对Ⅳ型菌的抗性常规稻比杂交稻好;品种抗性来源,主要来自携有Xa4、xa5和Xa7基因的品种。     

利用分子标记辅助选育抗稻瘿蚊水稻新品系

【目的】通过分子标记辅助选育结合抗性鉴定培育抗稻瘿蚊水稻新品系,为水稻抗虫育种提供新的种质资源。【方法】以广西高抗稻瘿蚊水稻种质GXM-002-1为抗源供体亲本,以优质恢复系R553为受体(轮回亲本),采用杂交、回交,结合分子标记辅助选择方法,选育抗稻瘿蚊水稻新品系。【结果】经分子标记M12-29检测,获得4个稻瘿蚊抗性基因纯合改良株系R553GM-15、R553GM-19、R553GM-31和R553GM-47,其中R553GM-47对稻瘿蚊的抗性达抗水平,其余3个改良株系对稻瘿蚊表现为中抗水平;在农艺性状表现方面,4个改良株系的有效穗数与千粒重均无显著差异(P0.05,下同),在株高、穗长、每穗总粒数、结实率、粒长和粒宽等性状中,至少有1个株系与轮回亲本R553无显著差异。【结论】利用分子标记辅助选择结合抗性鉴定方法,可从高抗稻瘿蚊材料GXM-002-1与高感稻瘿蚊水稻优质恢复系R553杂交后代中筛选出抗稻瘿蚊新品系。     

小麦幼苗期抗禾谷缢管蚜的生理机制

以5个不同抗性的小麦品种为材料,研究人工接禾谷缢管蚜后植株多酚氧化酶(PPO)活性和总酚含量的变化及其与抗虫性的关系.结果表明:接虫后,随着接虫天数的增加各个小麦品种的PPO活性都比同期对照有所升高,其中抗虫品种的PPO活性增加幅度显著高于感虫品种,不同抗性品种PPO活性差异显著(P＜0.05);PPO活性与品种抗蚜指数之间呈显著负相关(r=-0.953 9).接虫后第1天各个品种总酚含量都比同期对照有所增加,但抗虫品种第3天和第5天的总酚含量都比同期对照有所降低,而感虫品种则相反;不同抗性小麦品种总酚含量与对禾谷缢管蚜的抗性无关.     

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。     

稻瘿蚊多抗性材料的聚合与创新

稻瘿蚊是广西及南方各省中、晚稻的灾害性害虫,对水稻生产构成严重威胁,由于目前的抗性品种较少,为了能更好的发掘和利用优异抗源来培育抗虫品种.利用广西高抗稻瘿蚊地方品种GX-M001(江潮)与已知抗性基因的抗蚊青占(含GM6基因型)、斯里兰卡的OB677(含GM3基因型)、HT1350和高产优质品种桂软占杂交.通过常规育种手段将抗性多基因整合,抗抗聚合明显的提高了整体抗性水平,而且抗性级别也有所提高,许多组合品系其抗性级别达到了免疫级(O级),特别是GX-M001(高抗)与OB677(中抗)和HT1350(感)杂交也能获得两个免疫级株系,这也许是基因累加效应的作用.通过采用聚合杂交成功地将多抗性基因聚合在一起,培育出多抗性的创新材料,在条件差的地方采用抗抗聚合是选育高抗品种的有效途径.     

不同芦笋品种对蓟马抗性机制研究

为了明确芦笋品种对蓟马的抗性机制,以4个不同抗性水平的芦笋品种为试材,测定并分析了芦笋植株表皮蜡质、可溶性糖、游离脯氨酸、总酚、单宁酸和类黄酮含量与其对蓟马抗性的关系。结果显示:抗性芦笋品种Uc157的表皮蜡质、游离脯氨酸、总酚和单宁酸含量分别为4.39 mg/g FW、82.51μg/g FW、5.38 mg/g FW和2.48 mg/g FW,均显著高于感虫品种和高感品种的;Uc157的可溶性糖和类黄酮含量显著高于感虫品种B25和高感品种台南3号的,但与感虫品种硕丰之间无显著差异;芦笋品种的抗蓟马性与表皮蜡质含量显著相关,与单宁酸含量具有一定的相关性,而与总酚、可溶性糖、游离脯氨酸和类黄酮含量间的相关性均不显著。     

不同芦笋品种对蓟马抗性机制研究

为了明确芦笋品种对蓟马的抗性机制,以4个不同抗性水平的芦笋品种为试材,测定并分析了芦笋植株表皮蜡质、可溶性糖、游离脯氨酸、总酚、单宁酸和类黄酮含量与其对蓟马抗性的关系。结果显示:抗性芦笋品种Uc157的表皮蜡质、游离脯氨酸、总酚和单宁酸含量分别为4.39 mg/g FW、82.51μg/g FW、5.38 mg/g FW和2.48 mg/g FW,均显著高于感虫品种和高感品种的;Uc157的可溶性糖和类黄酮含量显著高于感虫品种B25和高感品种台南3号的,但与感虫品种硕丰之间无显著差异;芦笋品种的抗蓟马性与表皮蜡质含量显著相关,与单宁酸含量具有一定的相关性,而与总酚、可溶性糖、游离脯氨酸和类黄酮含量间的相关性均不显著。     

小麦籽粒内含物及组织学结构与抗吸浆虫关系的研究

通过测定灌浆早期籽粒内含物中氨基酸及单宁的含量,明确了酪氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、精氨酸、半胱氨酸、赖氨酸等8种氨基酸的含量及17种氨基酸总量与抗吸浆虫有显著的正相关,相关系数为0.36031*-0.47444**。逐步回归分析表明以酪氨酸等5种氨基酸及总含量作为反映品种抗吸浆虫的生理指标是切实可行的;高抗和中抗品种的单宁含量是高感和感虫品种的2.4-5.9倍,极显著地高于高感和感虫品种。组织切片结果表明早期籽粒组织学结构与抗吸浆虫没有明显的关系,这与前人的推测不一致。因此认为抑制初孵幼虫浸入后小麦损失率的主要原因是抗生性和耐害性。     

小麦籽粒次生物质对麦红吸浆虫幼虫解毒酶活性及基因表达的影响

【目的】明确小麦灌浆期籽粒次生物质含量与麦红吸浆虫(Sitodiplosis mosellena)幼虫谷胱甘肽转移酶(glutathione S-transferase,GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和细胞色素P450酶系(cytochrome P450,CYP450)活性及相关基因表达的关系,探讨次生物质在小麦对麦红吸浆虫抗性中的作用及麦红吸浆虫的解毒代谢机制。【方法】2016年5月采用剥穗调查法对陕西省周至县试验田种植的4个抗虫和4个感虫小麦品种(系)进行麦红吸浆虫幼虫危害调查,并收集各品种(系)灌浆期籽粒及取食各品种(系)灌浆期籽粒的麦红吸浆虫幼虫;采用比色皿法、香草醛法、Folin-Ciocalteu法和亚硝酸钠-硝酸铝显色法分别测定收集的小麦籽粒阿魏酸、单宁、总酚和总黄酮含量,酶联免疫吸附法和qPCR方法分别检测收集的麦红吸浆虫幼虫GST、CarE和CYP450活性及其编码基因GST1、CarE2和CYP6A1 mRNA表达水平,分析次生物质含量与小麦对麦红吸浆虫抗性以及麦红吸浆虫解毒酶活性和基因表达的相关性。【结果】不同小麦品种(系)灌浆期籽粒阿魏酸、单宁、总酚和总黄酮含量差异明显,其中阿魏酸和单宁含量以抗虫品种科农1006最高,总酚含量以抗虫品种晋麦47最高,总黄酮含量以感虫品种西农88最高;取食不同品种(系)小麦的吸浆虫幼虫GST、CarE和CYP450活性及GST1、CarE2和CYP6A1表达水平差异亦明显,GST和CarE活性分别以取食抗虫品种科农1006和陕麦139的最高,CYP450活性以取食感虫品种小偃6号的最高;GST1和CarE2表达水平在取食抗虫品种的幼虫中均高于取食感虫品种,CYP6A1表达水平在取食抗、感性品种的幼虫中表现无规律。相关分析表明,小麦籽粒阿魏酸含量与穗被害率、粒被害率、单穗虫口和估计损失4个小麦对吸浆虫的抗性指标均呈显著负相关(P0.05),单宁、总酚和总黄酮含量与4个指标相关性不显著。取食不同品种(系)小麦的吸浆虫幼虫GST和CarE活性与小麦籽粒阿魏酸含量呈显著正相关,CYP450活性与单宁含量呈显著负相关(P0.05),总酚和总黄酮含量与3种解毒酶活性相关性不显著;GST1和CarE2表达水平分别与其GST和CarE活性呈显著正相关(P0.05),但CYP6A1表达水平与CYP450活性相关性不显著。【结论】阿魏酸是小麦抗麦红吸浆虫的主要次生物质,能够诱导麦红吸浆虫幼虫GST、CarE活性和相关基因的表达,它们共同作用参与麦红吸浆虫对小麦次生物质的代谢和适应。     

Q型烟粉虱为害对不同辣椒品种叶绿素及营养物质的影响

为明确辣椒品种对烟粉虱的抗性机制,以不同抗性程度的辣椒为试验材料,研究了其受Q型烟粉虱危害后体内生理指标的变化。结果显示,Q型烟粉虱危害后,辣椒叶绿素和可溶性糖含量均较对照(未接虫)增加,其中抗性品种(苏椒5号、新研988椒王)叶绿素含量增加显著(P0.05);可溶性糖含量以抗性品种增幅最大(P0.05),中抗品种(萧新九号、湘辛三号)次之(P0.05),感虫品种(港上红尖椒、大禹牛角王)的增幅最小。烟粉虱危害后所有参试品种除中抗品种湘辛三号外,其余品种的可溶性蛋白含量均较对照降低;所有参试品种的游离脯氨酸含量均显著降低(P0.05),感虫品种港上红尖椒、大禹牛角王的游离脯氨酸含量均显著高于高抗及中抗品种(P0.05)。因此,辣椒品种对Q型烟粉虱的抗性强弱与叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量有关,而与可溶性蛋白含量无明显相关。     

小麦籽粒次生物质对麦红吸浆虫幼虫解毒酶活性及基因表达的影响

【目的】明确小麦灌浆期籽粒次生物质含量与麦红吸浆虫（Sitodiplosis mosellena）幼虫谷胱甘肽转移酶（glutathione S-transferase,GST）、羧酸酯酶（carboxylesterase,CarE）和细胞色素P450 酶系（cytochrome P450,CYP450）活性及相关基因表达的关系,探讨次生物质在小麦对麦红吸浆虫抗性中的作用及麦红吸浆虫的解毒代谢机制。【方法】2016年5月采用剥穗调查法对陕西省周至县试验田种植的4个抗虫和4个感虫小麦品种（系）进行麦红吸浆虫幼虫危害调查,并收集各品种（系）灌浆期籽粒及取食各品种（系）灌浆期籽粒的麦红吸浆虫幼虫;采用比色皿法、香草醛法、Folin-Ciocalteu法和亚硝酸钠-硝酸铝显色法分别测定收集的小麦籽粒阿魏酸、单宁、总酚和总黄酮含量,酶联免疫吸附法和qPCR方法分别检测收集的麦红吸浆虫幼虫GST、CarE和CYP450活性及其编码基因GST1、CarE2和CYP6A1 mRNA表达水平,分析次生物质含量与小麦对麦红吸浆虫抗性以及麦红吸浆虫解毒酶活性和基因表达的相关性。【结果】不同小麦品种（系）灌浆期籽粒阿魏酸、单宁、总酚和总黄酮含量差异明显,其中阿魏酸和单宁含量以抗虫品种科农1006最高,总酚含量以抗虫品种晋麦47最高,总黄酮含量以感虫品种西农88最高;取食不同品种（系）小麦的吸浆虫幼虫GST、CarE和CYP450活性及GST1、CarE2和CYP6A1表达水平差异亦明显,GST和CarE活性分别以取食抗虫品种科农1006和陕麦139的最高,CYP450活性以取食感虫品种小偃6号的最高;GST1和CarE2表达水平在取食抗虫品种的幼虫中均高于取食感虫品种,CYP6A1表达水平在取食抗、感性品种的幼虫中表现无规律。相关分析表明,小麦籽粒阿魏酸含量与穗被害率、粒被害率、单穗虫口和估计损失4个小麦对吸浆虫的抗性指标均呈显著负相关（P<0.05）,单宁、总酚和总黄酮含量与4个指标相关性不显著。取食不同品种（系）小麦的吸浆虫幼虫GST和CarE活性与小麦籽粒阿魏酸含量呈显著正相关,CYP450活性与单宁含量呈显著负相关（P<0.05）,总酚和总黄酮含量与3种解毒酶活性相关性不显著;GST1和CarE2表达水平分别与其GST和CarE活性呈显著正相关（P<0.05）,但CYP6A1表达水平与CYP450活性相关性不显著。【结论】阿魏酸是小麦抗麦红吸浆虫的主要次生物质,能够诱导麦红吸浆虫幼虫GST、CarE活性和相关基因的表达,它们共同作用参与麦红吸浆虫对小麦次生物质的代谢和适应。