环境因素对水稻品种抗褐飞虱的影响研究概况

褐飞虱是东南亚、东亚水稻产区的重要害虫。栽培丰产的抗虫水稻品种是防治该虫经济有效的措施之一,由于作物抗虫性是在一定的环境条件下寄主与昆虫相互作用的表现,不同环境条件对作物抗虫性有影响。本文从气候因素、土壤肥力因素、生物因素、人为因素、抗虫品种和褐飞虱及不同因素综合作用等几方面概述了环境因素对水稻品种抗褐飞虱的影响,并提出了有待于今后进一步研究的问题。     

不同水稻品种对褐飞虱的抗性鉴定

采用分蘖盛期单株鉴定法初步测定了183个水稻品种对褐飞虱的抗性,筛选出19个高抗水稻品种,然后用水稻苗期群体筛选鉴定法和成株期自然种群鉴定法,进一步测定了19个初筛鉴定的抗性水稻品种对褐飞虱的抗性反应,结果表明：2个水稻品种（江农早1号和三粒寸）在3种鉴定方法条件下均表现为抗性或免疫水平。     

敲除OsLRR-RLK18基因提高水稻对褐飞虱的抗性

为明确富亮氨酸重复类受体蛋白激酶（leucine-rich repeat receptor-like kinase,LRR-RLK）编码基因OsLRR-RLK18在调控水稻对褐飞虱Nilaparvata lugens防御中的作用及机理,以野生型水稻品系、OsLRR-RLK18基因敲除纯合水稻品系为研究对象,测定不同水稻品系的株高和根长、不同水稻品系对褐飞虱生物学参数的影响及褐飞虱为害后不同水稻品系中防御信号分子含量和防御化合物含量。结果显示,敲除OsLRR-RLK18基因后水稻株高和根长降低,褐飞虱为害后期诱导的茉莉酸、茉莉酸-异亮氨酸和脱落酸含量显著增加,但水稻组成型（未受褐飞虱为害）和为害早期的水杨酸和过氧化氢含量降低,引起水稻多种挥发物组分释放量增加,木质素、对香豆酰腐胺及樱桃苷、刺苞菊苷和大波斯菊苷3种类黄酮含量下降,最终导致褐飞虱卵孵化率和产卵量显著降低。表明OsLRR-RLK18基因参与了水稻对褐飞虱为害的防御反应,在调控水稻对褐飞虱的抗性中发挥着一定作用。     

乙烯信号传导途径因子OsEIL 6调控水稻抗稻瘟病反应

稻瘟病(rice blast)是水稻生产上最严重的病害之一。抗病相关基因的挖掘对稻瘟病的防治具有重要意义。研究表明植物EIN3/EIL家族基因在抗病过程中发挥着重要作用。本研究采用RNAi技术探究OsEIL6参与的水稻抗稻瘟病反应。稻瘟菌侵染时基因表达谱检测结果表明,OsEIL6在水稻和稻瘟菌非亲和组合中受到诱导表达。稻瘟菌接种结果显示,水稻OsEIL6沉默株系和野生型植株‘TG394’相比抗性下降;实时荧光定量RT-PCR结果分析表明,OsEIL6的表达量下降导致乙烯合成途径中OsACO1和乙烯信号传导途径的OsERF063和OsERF073的转录水平下降。亚细胞定位研究发现该基因定位于水稻细胞质。OsEIL6沉默株系中ROS合成途径标记基因OsrbohA和OsrbohB的表达量均明显下调,表明该基因可能通过影响ROS的合成调控水稻抗稻瘟病反应。本研究结果将有助于进一步揭示OsEIL6参与的乙烯信号传导途径介导的水稻抗稻瘟病反应机制。     

抗虫材料为主体的集成技术对稻飞虱的防控效果

本文研究了由新的抗虫材料‘中9A 07/WH1462’与控氮、晒田和天敌保护等措施有机结合的环境友好集成技术体系对稻飞虱的控制效果。结果表明,该技术体系在未施用化学农药的情况下,使稻飞虱等害虫种群数量得到有效控制,较好地保护了天敌,使稻田节肢动物群落结构得到一定优化。集成技术稻田的害虫所占比例比对照田降低了57.6%,其天敌所占比例比对照田增加了19.6%,同时集成技术稻田的水稻产量比对照田增加了10.9%。     

抗褐飞虱兼抗白背飞虱水稻种质资源发掘

为了发掘出对褐飞虱生物型Ⅱ、孟加拉型及白背飞虱具有抗性的稻种资源供抗褐飞虱兼抗白背飞虱育种选用,采用苗期群体鉴定法对383份水稻种质资源进行了抗性鉴定。发掘出107份抗褐飞虱兼抗白背飞虱的稻种资源。其中,抗褐飞虱生物型Ⅱ兼抗白背飞虱的稻种资源58份,占抗性鉴定总数的15.14%;抗褐飞虱孟加拉型兼抗白背飞虱的稻种资源49份,占抗性鉴定总数的12.79%。本研究发掘的107份抗褐飞虱兼抗白背飞虱的稻种资源,在育种时可作为亲本选用。     

Neonicotinoid resistance in rice brown planthopper, Nilaparvata lugens

BACKGROUND: Rice brown planthopper, Nilaparvata lugens Stål, is a primary insect pest of cultivated rice, and effective control is essential for economical crop production. Resistance to neonicotinoid insecticides, in particular imidacloprid, has been reported as an increasing constraint in recent years. In order to investigate the extent of resistance, 24 samples of N. lugens were collected from China, India, Indonesia, Malaysia, Thailand and Vietnam during 2005 and 2006. Their responses to two diagnostic doses of imidacloprid (corresponding approximately to the LC₉₅ and 5 × LC₉₅ of a susceptible strain) were examined. RESULTS: Ten of the 12 samples collected during 2005 were found to be susceptible to imidacloprid, but two late‐season samples from India showed reduced mortality at both diagnostic doses. All 13 strains collected in 2006 showed reduced mortality at both doses when compared with the susceptible strain. Dose–response lines showed resistance in one of the most resistant field strains to be approximately 100‐fold compared with the susceptible standard. CONCLUSION: The data demonstrate the development and spread of neonicotinoid resistance in N. lugens in Asia and support reports of reduced field efficacy of imidacloprid. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry     

稻瘟病抗性分子机制及抗病育种策略研究进展

由稻瘟菌侵染引起的稻瘟病是威胁水稻安全生产最严重的真菌病害之一。鉴定克隆水稻抗稻瘟病基因, 系统深入研究稻瘟菌与水稻的相互作用, 揭示水稻的抗病机制, 进而创制推广抗稻瘟病新材料, 对确保粮食安全具有重要意义。本文总结了近10年来稻瘟病抗病基因和感病基因的鉴定、分子机理解析和应用等进展, 总结归纳了抗病基因聚合、分子设计育种、感病基因编辑、抗病基因的病原诱导表达等抗病育种主要策略。最后提出充分利用种质资源, 利用新技术挖掘新基因及创制新材料, 深入研究叶瘟和穗瘟抗病机制差异等是稻瘟病抗病育种下一步重点研究方向和新挑战。     

国际水稻遗传评价试验网材料对稻褐飞虱和稻瘿蚊的抗性鉴定

对引进的国际水稻遗传评价试验网的材料进行抗稻褐飞虱和稻瘿蚊的抗虫性鉴定,筛选出一批抗稻褐飞虱和稻瘿蚊的品种(材料),其中高抗稻褐飞虱的有IR3383-9-1-13、IR40931-43-2-2-3-2、IR39334-31-2-2-2;高抗稻瘿蚊的有KANGWEN2、ARC5833、DUOKANGI1、ARC5984、RP2572-18-316、RP2337-253-65-11、PHALGUNA、ARC5987。这些材料可供抗稻飞虱和稻瘿蚊育种选用。     

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.     

分子标记在水稻稻瘟病病害系统研究中的应用

 现行水稻品种稻瘟病抗性寿命短已成为水稻生产的主要障碍之一,造成水稻品种稻瘟病抗性容易丧失的主要原因是现时尚未有客观、可靠的技术方法获知育种地区真实的病原菌群体结构及其演化规律,另外,对水稻品种稻瘟病抗性的遗传基础不十分清楚也是其原因之一。本文概述了近几年来分子标记在稻瘟病病原菌群体结构分析和抗病品种抗病遗传分析中的应用,以及抗性基因标记技术的发展,并探讨应用分子标记辅助获得稻瘟病稳定控制的策略及实际应用中的若干问题。     

水稻抗条纹叶枯病鉴定方法的研究

鉴于国内至今尚无水稻条纹叶枯病品种抗性鉴定标准的现状,本文分别研究了接种时间、接种强度与水稻接种苗龄3因素对抗性鉴定的影响。结果表明水稻条纹叶枯病的适合抗性鉴定方法应为：接种时间48～72 h, 接种强度2～6头/株和水稻接种龄期0.5～1.5叶龄。以本研究结果为基础制定了水稻条纹叶枯病品种抗性鉴定的江苏省地方标准。     

嫩绿粘虫板对水稻稻飞虱成虫诱集监测效果

本文采用嫩绿粘虫板和灯光诱集2种方法对水稻稻飞虱成虫进行同地对比诱集监测。结果表明, 嫩绿粘虫板对3种飞虱总体、白背飞虱和褐飞虱诱集量与测报灯之间无显著差异, 其诱虫趋势与测报灯诱虫趋势基本同步或趋于一致。嫩绿粘虫板对水稻生长前中期白背飞虱迁入峰的监测优于测报灯, 表现为迁入高峰期诱虫量多和峰形明显。嫩绿粘虫板对灰飞虱诱虫量与测报灯诱虫量有明显差异, 诱虫峰次少于测报灯, 监测效果次于测报灯。气象因子、非靶标昆虫等对嫩绿粘虫板诱测无不利影响。运用嫩绿粘虫板可在非灯诱区监测点监测迁飞性白背飞虱。     

OsDCL1基因沉默突变体诱导稻瘟病抗性的转录组分析

稻瘟病是严重危害水稻生长的真菌病害,每年给水稻生产带来重大经济损失。与野生型日本晴NPB相比,OsDCL1基因沉默突变体增强了水稻对稻瘟菌的广谱抗病性。为了解水稻OsDCL1-RNAi突变体的抗病机制,我们分析和比较了它和野生型日本晴NPB在稻瘟菌侵染前后转录组水平的变化。响应稻瘟菌侵染的7 129个差异表达基因(DEGs)中,NPB和OsDCL1-RNAi突变体分别有5 382和5 180个基因表达发生了变化,参与生物胁迫反应、信号通路、蛋白代谢和RNA调控4个通路的基因明显被富集。以野生型未受稻瘟菌侵染的基因表达为对照,在OsDCL1-RNAi突变体中共发现1 318个DEGs,且超过70%是上调的,其中很多基因参与了生物胁迫反应(26.9%)和信号通路(11%),上调表达基因中与生物胁迫反应相关的主要为PR基因和细胞壁相关基因。另外,还发现10个茉莉酸相关基因和11个水杨酸相关基因分别在OsDCL1-RNAi突变体中显著下调和上调表达。在OsDCL1-RNAi突变体中还发现WRKY和MYB等一些转录因子家族以及部分受体类激酶被诱导表达。用qRT-PCR方法验证部分差异表达的基因,其结果与DEGs基本一致。OsDCL1-RNAi突变体中转录组变化的分析,为深入了解该突变体抗瘟性增强的机制奠定了基础。     

哌虫啶悬浮剂对水稻白背飞虱的防治效果

本文测定了10%哌虫啶悬浮剂对白背飞虱的防治效果。结果表明,在白背飞虱1～2龄若虫期,用药25～35 mL/667 m2,药后1 d的防效达79.3%～82.8%,药后7 d防效可达到90.4%～91.9%,药后15 d的防效维持在87%。     

浙江省水稻新品种(系)对稻瘟病的抗性研究

用4个稻瘟病菌小种对浙江省280份水稻新品种(系)进行稻瘟病抗性分析,结果表明:浙江省水稻新品种(系)对稻瘟病菌具有较好的抗性,籼稻和粳稻对参试菌株的全抗率分别为21.62%和39.05%,说明粳稻具有较籼稻更广的抗谱;浙江省新品种(系)对ZB13小种具有较高的感病率,籼稻和粳稻的感病率分别为69.37%和52.07%。     

江苏省水稻区试品种(系)对白叶枯病的抗性分析

通过 1996～2000年213份江苏省水稻区试品种(系)对水稻白叶枯病抗性鉴定 ,抗性较好的品种有94-44、96218、镇稻272、汕优抗63、汕优084、金优63、109、701、7057、9510、9619、5-172、92-133、扬粳7057、泗稻98-3789、新108、镇稻 99、44/157、9522等品种 ,其中 9510、9522等在生产上推广面积较大。试验表明 ,江苏省区试品种 (系 )中常规中籼、杂交籼稻和杂交中粳稻对水稻白叶枯病抗性较差 ,全抗率分别为36.4 %、27.3%和43.3% ,而中粳稻、单季晚粳和杂交晚粳稻对水稻白叶枯病的全抗率为67.2%、71.4%和72.2% ,抗性相对较好。根据白叶枯病菌不同致病型菌株对参试品种致病率的分布情况分析 ,浙173菌株 (致病型Ⅳ)对杂交中籼、常规中粳稻和杂交中粳稻的致病率较高。这种情况和Ⅳ型菌为江苏省白叶枯病主要致病型相一致。