水稻抗褐飞虱基因研究进展

综述了水稻抗褐飞虱基因的研究进展。褐飞虱是对水稻为害最严重的害虫之一。它栖息于稻丛基部,吸食韧皮部汁液。褐飞虱具有不同的生物型。在抗性品种的选择压力下,将产生一种新的生物型褐飞虱群体克服该抗性品种。因此,寻找新的抗性基因是培育新的抗褐飞虱水稻品种的关键。合适的水稻抗褐飞虱的鉴定方法是克隆水稻抗褐飞虱基因的基础。常用的方法有苗期集团鉴定、蜜露量测定、电子取食监测系统等。迄今为止,科学家已经在栽培稻和野生稻中定位了21个水稻抗褐飞虱基因,并且Bph14基因已经被武汉大学生命科学学院杂交水稻国家重点实验室成功克隆。该结果为克隆其他水稻抗褐飞虱基因以及研究水稻抗褐飞虱的分子机制奠定了基础。     

水稻褐飞虱抗性基因研究进展

褐飞虱是危害水稻生产最重要的虫害之一。利用寄主抗性培育抗褐飞虱品种被认为是最经济、有效的方法。自20世纪60年代末开始鉴定褐飞虱水稻材料以来,我国在栽培品种中陆续发现并鉴定了大量抗褐飞虱材料,为抗褐飞虱基因的定位与克隆奠定了基础。截至目前共鉴定了19个褐飞虱主效抗性基因,其中大部分已经定位。针对目前水稻抗褐飞虱育种存在的问题,应结合稻褐飞虱生物型、水稻品种的遗传背景及生态适应性等考虑,不断提高已鉴定抗源及基因的利用率,注意防止或延缓新的褐飞虱生物型的产生,以提高选择效率,缩短育种年限。     

水稻抗褐飞虱基因的RAPD标记研究

药用野生稻1665（O.officinals Wall et Watt）和栽培稻桂99远缘杂交后,连续回交、自交筛选得到一个近等基因系B3F4.本研究利用B3F4对来源于药用野生稻1665的抗褐飞虱基因进行分子标记研究,获得2个与抗褐飞虱基因表现连锁的RAPD标记,并分别完成B3F4植株的RAPD标记分析. 利用MAPMAKER/ EXP.Version 3.0,构建局部连锁遗传图谱,覆盖大小为3.0 cM,标记间平均距离为1.0 cM.为下一步水稻抗褐飞虱基因的精确定位和克隆分离打下了坚实的基础.     

水稻抗褐飞虱基因及抗性机制研究进展

褐飞虱作为水稻生产中危害最严重的害虫之一,通过刺吸式口器刺入水稻叶鞘组织吸食水稻韧皮部汁液,严重影响水稻品质和产量,甚至导致绝收。目前水稻生产中主要以化学防治治理褐飞虱,但是成本昂贵,并且污染环境,易使褐飞虱产生抗药性。选育抗虫品种是最有效的方式,因此须要不断发掘和克隆抗虫基因,然后根据定位到的抗性位点通过分子辅助选择技术导入水稻品种中,从而选育出聚合多基因的广谱抗性品种。对褐飞虱的抗性基因的定位进行归纳总结和已经图位克隆的抗褐飞虱基因的功能进行简述,对褐飞虱的抗性机制以及在水稻育种上的利用现状进行综述,并对选育抗褐飞虱的水稻品种所面临的一些问题和相关对策进行探讨。     

抗褐飞虱水稻品种选育研究进展

从抗源筛选与鉴定、抗性品种的选育与推广等方面综述了抗褐飞虱水稻育种的研究进展,指出了褐飞虱水稻品种选育中存在的问题并展望了应用前景。     

水稻对褐飞虱抗性鉴定的比较研究

采用苗期群体筛选鉴定、分蘖期单株鉴定和大田自然诱虫鉴定3种方法,分别测定了5个新育成的优质高产新品系对稻褐飞虱的抗性反应。在苗期接虫鉴定情况下的抗性表现不稳定,但随着苗龄的增大,其抗虫性有不同程度的提高。实际上稻褐飞虱在水稻生长后期才造成危害,分蘖期和抽穗期鉴定较苗期鉴定更能准确地反映水稻品种成株期的抗性水平。     

水稻抗褐飞虱基因在物理图谱上的锚定

目前国际上已确认并在期刊上报道的水稻抗褐飞虱基因有43个,其中38个已被定位,即:在第2号染色体上有1个,bph13(t)-1;在3号染色体上有5个,分别是bph11、bph13(t)-2、bph14、bph19(t)-1和bph31(t)-1;在第4号染色体上有15个,分别是Bph6、Bph12(t)、bph12、Bph15、Bph17、bph18(t)、Bph20(t)、bph22(t)、bph23(t)、Bph24(t)、Bph27(t)、Bph30、Bph31(t)-2、Bph33、Bph34;在第6号染色体上有6个,分别是Bph3、bph4、bph20(t)/bph25(t)、Bph25、bph29、Bph32;在10号染色体上有1个,bph21(t)/bph26(t);在第11号染色体上有1个,Bph28;在第12号染色体上有9个,分别是Bph1、bph2、bph7、Bph9、Bph10、Bph18(t)、bph19(t)-2、Bph21(t)、Bph26。利用在Gramene网站上公布的褐飞虱抗性基因的分子标记,我们将该物理图锚定在NipponBare的序列图Gramene注释的NipponBare序列2009上,并将上述38个抗褐飞虱基因锚定在其物理图的38个基因座上。     

水稻抗褐飞虱基因在物理图谱上的锚定

目前国际上已确认并在期刊上报道的水稻抗褐飞虱基因有43个,其中38个已被定位,即:在第2号染色体上有1个,bph13(t)-1;在3号染色体上有5个,分别是bph11、bph13(t)-2、bph14、bph19(t)-1和bph31(t)-1;在第4号染色体上有15个,分别是Bph6、Bph12(t)、bph12、Bph15、Bph17、bph18(t)、Bph20(t)、bph22(t)、bph23(t)、Bph24(t)、Bph27(t)、Bph30、Bph31(t)-2、Bph33、Bph34;在第6号染色体上有6个,分别是Bph3、bph4、bph20(t)/bph25(t)、Bph25、bph29、Bph32;在10号染色体上有1个,bph21(t)/bph26(t);在第11号染色体上有1个,Bph28;在第12号染色体上有9个,分别是Bph1、bph2、bph7、Bph9、Bph10、Bph18(t)、bph19(t)-2、Bph21(t)、Bph26。利用在Gramene网站上公布的褐飞虱抗性基因的分子标记,我们将该物理图锚定在NipponBare的序列图Gramene注释的NipponBare序列2009上,并将上述38个抗褐飞虱基因锚定在其物理图的38个基因座上。     

水稻品种抗褐飞虱筛选技术的探讨

水稻品种对褐飞虱采用标准苗期集团筛选法（ＳＳＳＴ法）和参照该法评定的苗期和成株期受害等级为品种的短期受害反应，以ＳＳＳＴ法筛选出的１～５级抗性品种采用苗期继续为害１０天，成株期继续为害１５天所具的其抗级保持期和该期内定期考查等级的平均值综合评定的持抗等级品种的长期受害反应，对比苗期和成株期ＴＮ１９级时的受害等级，不少品种表现不一致，ＴＮ１９级后的持抗等级表现也如此，鉴于成株期持抗等级接近我国田间水     

分子标记辅助聚合抗褐飞虱基因选育杂交水稻抗性品种初步研究

以携带有bph2NBph3的水稻品系ME1为抗褐飞虱供体亲本,以保持系盟B、先B、天B,不育系RT300、RT181和恢复系R29等6个常用的杂交稻亲本为轮回受体亲本,通过杂交、回交和自交,并结合分子标记辅助选择,将bph2和Bph3基因导入到各杂交稻亲本中。结果6个回交组合在BC2F1代共获得13株双基因杂合株系;结合成型株农艺性状,选取其中6份的BC2F1代自交种子播种进行苗期抗虫鉴定,结果显示,各株系对褐飞虱均表现中抗水平;标记全部309个抗性植株的基因型,共获得21个聚合两个抗性基因的纯合株系。这些纯合材料将可用于组配抗褐飞虱杂交水稻。     

茉莉酸甲酯诱导水稻后对褐飞虱的抗性研究

进行茉莉酸甲酯诱导水稻后对褐飞虱的抗性试验,结果表明,应用茉莉酸甲酯0.25、0.50、1.00mM 3个浓度处理水稻品种后,IR26的抗虫水平分别提高了50.8%、46.6%、55.4%,IR36的抗虫水平分别提高了40.1%、36.8%、46.6%;茉莉酸甲酯0.25mM诱导IR26、IR36后褐飞虱的存活率显著低于对照,而对TN1则没有诱导效应;茉莉酸甲酯0.25mM诱导IR26、IR36、TN1后褐飞虱若虫发育历期显著长于对照;茉莉酸甲酯0.25mM诱导IR36、TN1后褐飞虱的取食量明显减少,拒食率分别达75.3%、62.7%;0.50mM茉莉酸甲酯诱导IR26后对褐飞虱的拒食率达87.1%.表明水稻经茉莉酸甲酯诱导后能对褐飞虱产生抗性,可诱导水稻植株产生系统防御反应.     

抗褐飞虱和抗除草剂转基因粳稻新品系的选育及其中间试验

利用根癌农杆菌介导法,将位于同一双元载体pCUGNA-BAR上的GNA基因和Bar基因导入粳稻品种广陵香粳,获得了转基因品系.经PCR扩增检测和Southern杂交分析证明GNA基因已整合到转化植株的基因组中.在转化后代中选育了一个表现优异的转基因水稻新品系3015-1-1进行中间试验,田间农艺性状调查发现该品系3015-1-1基本保持了未转化对照优良的农艺特性.抗虫和抗除草剂试验表明, 3015-1-1对褐飞虱的蜜露排泄量和繁殖率具有显著的抑制作用,对除草剂Basta有明显抗性.     

抗褐飞虱转基因水稻的应用研究

利用基因枪法将植物雪花莲凝集素基因 (gna基因 )导入到粳稻品种鄂宜 10 5和鄂晚 5号中 ,在R3 代得到 gna基因位点纯合的株系 15份 ,从中选择 5份株系 (分别来自不同的独立转基因单株 )进行后续研究。生物学鉴定结果表明这些株系对褐飞虱具有明显的抑制作用。转基因材料与对照品种相比 ,主要农艺性状表现一致 ,但结实率相对较低     

水稻Lemont/Teqing重组自交系对褐飞虱的抗性表现

为了探讨水稻品种莱蒙特 （ Ｌｅｍ ｏｎｔ）、特青 （ Ｔｅｑｉｎｇ） 及其杂交后代对褐飞虱 Ｎｉｌａｐａｒｖａｔａ ｌｕｇｅｎｓ （ Ｓｔａｌ） 抗性的遗传规律,通过苗期抗性的集团测定、独立测定、网室鉴定及褐飞虱的栖息量测定等方法,系统考察了１６０ 个 Ｌｅｍ ｏｎｔ／ Ｔｅｑｉｎｇ重组自交系 （ Ｒ Ｉ Ｌ） 群体 （第 １１ 代） 对褐飞虱的抗性表现。结果如下： （１） 该群体对褐飞虱的平均抗性指数和平均受害等级均呈连续分布, 显示了数量性状的特征, 表明该群体及其亲本对褐飞虱的抗性是由微效多基因控制的数量抗性; （２） 该群体中少数品系经受住了网室内较高虫口密度的攻击, 平均受害等级在３ 左右, 显示了它们在生产上的应用价值; （３） 该群体对褐飞虱的吸引能力也系一数量性状。     

水稻抗原特征次生物质与抗虫性的关系及其大田检验

应用苗期群体抗性测定方法,鉴定了华航1号、华航8号、胜巴丝苗等10个水稻品种对稻褐飞虱的抗性;应用高效液相色谱(HPLC)技术对其中6个品种的特征次生物质色谱峰进行了测定,并分析了主要抗性峰值与抗性级别之间的关系。结果表明：Mudgo为高抗,粳籼89、华航8号、胜巴丝苗为抗虫品种;小农占、籼小占、华航1号和粤香占呈中抗反应;双桂呈感虫反应,TN1为高感品种,这一鉴定级别与田间稻褐飞虱种群增长趋势指数变化相一致;稻褐飞虱在TN1上的种群趋势指数达28.079,中抗品种粤香占上为6.427 9,均表现增长趋势;在抗虫品种胜巴丝苗上种群趋势指数达1.513 8,高抗品种Mudgo上仅为0.862 8。其抗虫作用体现在抗虫品种天敌因子的作用远高于感虫品种。测定的水稻主要抗原特征次生物质色谱峰值表明,抗原色谱峰面积大小与抗性水平呈显著负相关性,可用线性回归方程(y=21.076 7–0.597 2x)拟合。     

水稻褐飞虱的危害与综合防治

褐飞虱是中国乃至亚洲水稻种植区的首要害虫,分布广泛。主要危害是吸食水稻汁 液、刺伤茎叶组织、传播和诱发水稻病害,大规模爆发将导致水稻产量大幅度下降。通过分析褐 飞虱生活的适宜环境、生命周期等因素,提出褐飞虱的综合防治可从栽培管理、生物防治、物理 控制、化学控制、选用抗性品种等方面进行,其中生物防治包括植物多样性的利用、天敌防治和 微生物杀虫剂的控制。     

中晚粳稻区褐飞虱二代的防治指标和防治策略

为了解二代褐飞虱对粳稻的危害损失,确定合理的防治指标和防治策略,在武育粳３号上接种不同的虫量,进行笼罩试验。结果表明,不同水稻生育期,不同虫口密度的褐飞虱,其增长速度不同;在水稻同一生育期,总虫量高密度区显著高于低密度区,增殖速度低密度区大于高密度区。二代褐飞虱虫量与水稻产量损失呈极显著正相关（ｒ＝０．９５７６＊＊）,防治指标为百丛虫量１１０～１２０头。在发生早、迁入量较大的年份,在防治策略上,必须在二代根据防治指标喷洒药剂压低三代虫量,控制四代危害。     

灰飞虱传水稻病毒病控害减灾技术的研究

近10多年来,水稻条纹叶枯病、黑条矮缩病相继在江苏盐城流行,为此,我们较全面、系统、深入调查研究了水稻条纹叶枯病、黑条矮缩病的灾变规律和防控技术。摸清了灰飞虱发生、传毒和病毒病的流行致灾规律,明确了一些水稻品种的抗耐病性,以及防虫网阻隔、适当迟播、耕翻灭茬等农业、物理措施在控制灰飞虱发生和传毒的作用,筛选出一批化学农药品种,为有效防治灰飞虱、预防病毒病提供了高效、低毒的对路药剂。集成一套适合本地现行种植方式,易于操作,可持续的灰飞虱传水稻病毒控害减灾技术,供各地借鉴参考。