褐飞虱在我国东部地区秋季回迁的三维轨迹研究

利用时空分辨率较高的中尺度气象数值模式模拟得到的边界层内的风温场，在国内首次推算了褐飞虱秋季在我国东部回迁的三维轨迹。结果表明三维轨迹揭示了褐飞虱秋季回迁方向是由东北向西南，迁飞时褐飞虱距地面高度是随时间波动变化的，三维轨迹能更好地描述褐飞虱迁飞的实际情况。     

褐飞虱单克隆抗体的制备及其初步应用

应用杂交瘤技术,制备了4株褐飞虱的单克隆抗体,分别命名为3B2、3B11、3H3和4B8,其只与褐飞虱所有虫态发生反应,不与稻田其它主要昆虫和蜘蛛发生交叉反应,具有高度的特异性,应用4B8初步检测浙江大学华家池校区农场稻田蜘蛛对褐飞虱的阳性反应率,其中拟环纹豹蛛,拟水狼蛛和纵条蝇狮的阳性反应率最高,粽管巢蛛,黑肩绿盲蝽次之,狡蛛较低,而八斑鞘腹蛛,跳蛛,肖蛸和食虫瘤胸蛛未检测到阳性反应,拟环纹豹蛛对4B8的阳性反应率与褐飞虱和拟环纹豹蛛种群密度均极显著相关（r=0.612**,r=0.632**)。     

云南思茅和开远稻褐飞虱致害特性比较

对云南思茅和开远的稻褐飞虱致害特性研究结果表明,思茅和开远虫源在群体测定时分别表现为孟加拉型和生物型Ⅱ的致害特征。开远稻褐飞虱若虫在IR36、ASD7上的存活率均小于38．00％;思茅虫源在IR36、ASD7上的存活率均大于52．00％。若虫发育历期,开远虫源在Rathu Heenati上最长,而思茅虫源在Ptb33上最长,两地虫源在TN1、IR26、Mudgo、ASD7上均差异不显著。开远和思茅的稻褐飞虱若虫对不同品种具有不同的取食选择性。若虫取食的选择性同其对不同品种的致害性的表现并非完全一致。结果说明思茅和开远稻褐飞虱的致害特性不一样。两地稻褐飞虱可能来自不同虫源地。     

吡虫啉对褐飞虱DNA多态性的影响

吡虫啉在对抗水稻褐飞虱虫害中大量使用.本研究结合ISSR和AFLP分子标记技术检测吡虫啉对褐飞虱的遗传多样性影响.利用20个ISSR引物对连续施用吡虫啉的褐飞虱9个世代的19份材料扩增,共获得49个位点,其中只有1个位点出现特异性条带.利用25对AFLP引物对供试材料扩增,结果共有111个扩增位点,呈现多态性条带的位点11个.共获得59个多态性条带.其中多态性条带比例最高的是G8(10.2％),比例最低的是G1(1.69％).多态性条带比例变化趋势表明,在筛选的早期G1、G2和G3世代,褐飞虱对吡虫啉的应答较快;在筛选的中期G4、G5和G6世代,褐飞虱对吡虫啉的应答呈现较大幅度的波动,变化范围在1.69％ ～8.47％之间;在筛选的晚期G7,G8和G9世代,褐飞虱对吡虫啉的应答波动幅度较小,趋于一个相对稳定的水平,变化范围在6.78％～10.2％之间.本研究结果表明,吡虫啉的连续使用,可能会造成褐飞虱DNA的突变,从而使害虫产生抗药性.本研究结果为揭示褐飞虱抗药性产生的分子机理提供了重要信息.     

普通野生稻稻褐飞虱抗性在水稻改良中的利用研究

本文报道了普通野生稻稻褐飞虱抗源的杂交利用技术及其获得的一大批抗性创新种质和育种品系。研究了杂交后代性状分离、不同杂交方式、抗性鉴定时期和花药培养的抗性育种效果，证明了复交和回交方式、花药培养获得纯合体、以及早期(F2)抗性鉴定是在育种上利用的关键技术措施。本项目还配制了大量(293个)杂交组合，进行稻褐飞虱抗性创新品系的选育工作，对选育出的493个遗传稳定品系进行抗性鉴定、运用RAPD标记对筛选出的143份抗性育种品系进行分子标记多态性分析，从中首次获得了一大批(120份)具有DNA分子标记多态性(遗传多样性)的抗性创新种质，为今后培育抗性品种打下基础。研究还初步培育出5个具有生产应用价值的高产(或优质)抗稻褐飞虱育种品系和杂交稻组合。     

气温对福清地区晚稻褐飞虱种群消长的影响效应

采用回归积分方法研究了福建省福清地区晚稻生长期间不同阶段气温变化对褐飞虱种群消长的影响。结果表明，气温对褐飞虱种群消长的影响效应分为五个阶段：第一阶段为晚稻移栽期至分蘖早期，气温影响为负效应，高温对褐飞虱种群增殖有明显的抑制作用；第二阶段为分蘖期至孕穗期前，气温影响为正效应，相对高的气温有利于褐飞虱种群的发展；第三阶段孕穗期和第四阶段抽穗、扬花、灌浆期，此时食料条件很适宜褐飞虱种群的生长，而气温的影响效应相对较低；第五阶段为负效应。第—阶段和第二阶段为气温影响褐飞虱种群的关键时期，两个阶段处于褐飞虱定植为害的早期，表明当年晚稻褐飞虱种群暴发与否与早期种群累计阶段温度条件的适宜程度有密切关系。     

稻褐飞虱不同生物型致害特性研究

对稻褐飞虱不同生物型致害特性研究结果表明,生物型Ⅱ对TNl、IR26、Mudgo的致害性均达8．7l级以上,对IR36、ASD7、RathuHeenati(R．H)、Babawee(B．W)、Ptb33的致害性均低于4．73级;孟加拉型对TNl、IR26、Mudgo、IR36、ASD7的致害性均达7．68级以上,对R．H、B．W、Ptb33的致害性均低于500级;九龙江型对TNl、IR26、Mudgo、IR36、ASD7、R．H、B．W的致害性均达7．38级以上,对Ptb33的致害性为3．68级。若虫期干扰作用控制指数,生物型Ⅱ在Mudgo上与在TNl上差异不显著,在ASD7上与在TNl上差异亦不显著;孟加拉型在Mudgo、ASD7、B．W上与在TNl上差异不显著;九龙江型在B．W上与在TNl上差异不显著。稻褐飞虱3—4龄若虫取食的选择性,接虫后l-2d,生物型Ⅱ、九龙江型在TNl、Mudgo、ASD7、R．H、B．W、Ptb33上差异不显著,而孟加拉型对TNl的趋性最强;接虫后3d,生物型Ⅱ和孟加拉型对Ptb33的趋性最弱,而九龙江型对ASD7的趋性最弱。成虫取食的选择性,接虫后ld,生物型Ⅱ偏向于TNl、B．W,孟加拉型偏向于TNl、Mudgo、ASD7、Ptb33,九龙江型则对TNl、Mudgo、ASD7、R．H、B.W、Ptb33没有选择性;接虫后2d,生物型Ⅱ偏向于TNl、Mud80、ASD7、B．W,孟加拉型偏向于TNl、ASD7,九龙江型伯向于Mud80、R．H、B．W、Ptb33。成虫产卵选择性,生物型Ⅱ和孟加拉型在R．H上产卵最少,而九龙江型在ASD7上产卵最少。结果说明不同品种对三个生物型若虫的干扰作用控制指数、三个生物型的取食和产卵选择性同三个生物型对不同品种的致害力的表现并不完全一致。     

准双周大气低频振荡对江岭稻区褐飞虱迁入的影响

探明准双周大气低频振荡对中国褐飞虱迁入的影响,可为褐飞虱的延伸期预报提供重要的参考依据。根据1979-2015年中国105个植物保护站的逐日褐飞虱灯诱资料、同期NCEP/NCAR全球逐日气象再分析资料,筛选出具有典型褐飞虱偏重以上发生特征的年份(2010年),分析江岭稻区褐飞虱迁入量与准双周低频大气振荡之间的关系;利用HYSPLIT轨迹计算模型对迁入典型站点的褐飞虱种群作后向轨迹分析,探讨大气低频流场对褐飞虱迁飞路径和虫源地的影响。结果表明:(1)2010年8-9月江岭稻区褐飞虱迁入量存在显著的10~20d振荡周期;(2)同期850h Pa和925h Pa两个高度的风场、位势高度场及垂直速度场均存在10~20d的显著低频周期,且褐飞虱迁入量的低频振荡与这些大气物理量的低频振荡呈显著相关;(3)前期江岭稻区主要受低频西南风的影响,褐飞虱种群随西南风由西南稻区向江岭稻区输送,后期部分褐飞虱种群随东北风由江淮稻区向江岭稻区输送;(4)褐飞虱种群的后向轨迹模拟计算结果,进一步验证了迁入江岭稻区的褐飞虱的轨迹和虫源地与低频风场的盛行基本一致。     

不同生境下水稻稻米品质因子分析

运用因子分析法对不同生境下62个水稻品种中13个稻米品质性状研究结果表明,以前5个主因子对变异的累计贡献率>89％统计,垩白(垩白粒率和垩白度)、加工品质(糙米率、精米率、整精米率和碎米率)、粒形(糙米宽厚比、糙米长宽比)是影响早季稻米品质主要因素;糙米宽、整精米率、精米率、糙米长和直链淀粉含量是影响晚季稻米品质的主要因素。主因子之间早季垩白与碎米率、糙米宽厚比和糙米长宽比、碎米率与糙米宽厚比表现正向相关,晚季糙米宽与精米率和直链淀粉含量、精米率与糙米长和直链淀粉含量、糙米长与直链淀粉含量表现正向相关。主因子之间早季垩白与糙米率、精米率和整精米率,糙米率、精米率、整精米率与碎米率、糙米宽厚比和糙米长宽比,碎米率与糙米长宽比,糙米宽厚比与糙米长宽比表现负相关,晚季糙米宽与整精米率、精米率、糙米长和直链淀粉含量,整精米率与糙米长,精米率与直链淀粉含量表现负相关。     

水稻品种资源抗稻褐飞虱不同生物型和稻瘿蚊核心样品的综合评价

应用灰色关联度分析法对水稻品种资源抗稻褐飞虱不同生物型和稻瘿蚊中国Ⅳ型的核心样品进行综合评价。研究结果表明,在抗稻褐飞虱生物型Ⅱ、中抗稻褐飞虱生物型Ⅱ、抗稻褐飞虱盂加拉型、抗稻瘿蚊中国Ⅳ型的核心样品中,分别以IR29692—99—3—2—1、IR36、RP1579—1862—72—31—52、DUO KANG No．1与标准品种(粤香占)的关联度最大,在抗虫育种亲本选择时,可以作为首选抗源。     

褐飞虱在适应抗性水稻品种“IR26”过程中的氨基酸含量变化

本试验研究了褐飞虱在适应抗性水稻品种“IR26”过程中体内游离氨基酸含量的变化规律,结果表明,“IR26”植株的叶鞘和伤流液中氨基酸总量分别比感虫水稻品种“TN1”植株的低3．78％和3．05％。除苯丙氨酸和赖氨酸外,褐飞虱在“IR26”上取食第2代时体内其他氨基酸含量均升高,从第3代开始下降。饲养在“TN1”上的褐飞虱转移到“IR26”上取食后,其蜜露中氨基酸除天冬氨酸、谷氨酸和胱氨酸外,其他游离氨基酸含量均上升。而在“IR26”上取食3代的褐飞虱转移到“TN1”上取食,其蜜露中的苏氨酸、缬氨酸、精氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量下降,但氨基酸总量相差不大。     

不同基因型水稻苗期氮营养特性差异及综合评价

氮肥过量施用,不仅造成氮肥大量流失,还增加了农业生产成本,对生态环境带来了巨大的威胁。筛选氮高效基因型水稻品种是提高氮素利用效率、降低环境污染的有效途径。本文利用营养液培养方法,研究了55个水稻品种(系)在相同供氮水平(40 mg·L~(-1))、不同供氮形态(NH_4~+-N和NO_3~–-N)条件下苗期吸收与积累氮素的差异。并采用隶属函数法将评价指标进行标准化,基于氮效率综合值,运用分层聚类热图分析,进行55个水稻品种氮效率类型的划分,为氮高效水稻品种的筛选提供依据。在NH_4~+-N和NO_3~–-N培养下,不同水稻品种的整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、根系氮含量、茎叶氮累积量差异性显著,变异系数分别在0.69~0.80和0.57~0.74之间。通过因子分析发现,在NH_4~+-N和NO_3~–-N培养条件下的主成分情况相同,第1主成分由整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、整株氮累积量、茎叶氮累积量、根系氮累积量决定,主要为反映植株的生物量及氮素累积量指标;第2主成分由不同器官的氮含量决定。综合水稻苗期氮素吸收累积变异特征及因子分析,将整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、茎叶氮累积量作为水稻苗期氮高效综合评价指标。根据隶属函数法计算出的氮效率综合值和采用欧氏距离平方拟合的分层聚类热图,55个供试水稻品种可分为氮高效型、氮中效型、氮低效型3大类,分别占供试品种总数的10.91%、27.27%、61.82%。在NH_4~+-N和NO_3~–-N供应条件下,初步确定‘广两优3905’、‘甬优9号’、‘中籼2503’、‘Ⅱ优602’、‘两优766’和‘深两优1813’为氮高效型品种。     

水稻种植模式对水稻籽粒离子组的影响

亚细胞、细胞、器官乃至有机体内所有矿质元素的组合称为离子组。离子组是植物化学元素指纹,能够定量、精准地反映环境因子驱动下植物体产生的无机化学响应。为探求不同种植模式对水稻籽粒离子组的影响,采用大田试验,研究比较了长期常规种植、绿色蛙稻和有机蛙稻3种水稻种植模式水稻籽粒中矿质元素含量的差异和元素间的相关关系,并探讨了土壤中可利用态元素向水稻籽粒中的转移效率。21种元素含量通过高通量元素分析电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定,并利用主成分分析和方差分析等统计方法分别对数据进行综合分析和各元素处理间差异分析。结果表明,各元素在水稻籽粒中的浓度顺序为:KPMgCaMnZnFeCuRbNaBaMoBNiSrAsCrCdSeCoCs。主成分分析结果表明,不同水稻种植模式对水稻籽粒离子组有显著影响,第1主成分占总变量的32.7%,区分了有机和绿色种植模式;第2主成分占总变量的27.1%,将常规种植模式和另外两种模式区分开。不同水稻种植模式对水稻籽粒离子组有显著影响。与常规种植相比,绿色蛙稻模式下籽粒第1主族元素K、Na、Cs、Rb含量显著增加21%、31%、59%、72%,Mn、Cd的含量显著增加23%、441%,B和Cr的含量显著降低63%和51%;有机模式下水稻籽粒中Co、Ni和Cd含量分别增加60%、286%和488%,而Ca、B、Mo、Sr和Cr的含量显著降低38%、60%、20%、27%和96%,而同主族元素间的竞争并未发现。因此,从水稻必需元素吸收角度出发,绿色蛙稻种植模式优于有机和常规种植模式;但绿色和有机蛙稻种植模式对一些非必需元素的吸收也为水稻食品安全带来隐患。因此,科学的养分管理和合理种植结构的调整对保证水稻食品的安全有非常重要的意义和价值。     

籼型三系杂交稻稻米中重金属镉含量的杂种负优势效应及配合力、遗传力分析

本文采用5 个不育系与6 个恢复系进行不完全双列杂交。从配制的杂交组合中选择30 个生育期基本一致的组合, 研究籼型杂交稻稻米中重金属Cd 含量的杂种优势表现及配合力、遗传力。结果表明: 稻米中Cd 含量有明显的杂种负优势效应; 不育系和恢复系稻米中Cd 含量的一般配合力效应及二者的特殊配合力效应均达极显著水平, 说明低Cd 含量组合的选育中双亲的遗传改良和组合的评价筛选都很重要。Cd 含量的广义遗传力与狭义遗传力均较高、且相差较小, 分别为97.73%和80.10%, 说明稻米Cd 含量以基因加性作用为主, 亲本改良在早期世代选择的效果较好。     

Analysis of phenolic compounds in white rice, brown rice, and germinated brown rice

Two hydroxycinnamate sucrose esters, 6'-O-(E)-feruloylsucrose and 6'-O-(E)-sinapoylsucrose, were isolated from methanol extracts of rice bran. Soluble and insoluble phenolic compounds as well as 6'-O-(E)-feruloylsucrose and 6'-O-(E)-sinapoylsucrose from white rice, brown rice, and germinated brown rice were analyzed using HPLC. The results demonstrated that the content of insoluble phenolic compounds was significantly higher than that of soluble phenolics in rice, whereas almost all compounds identified in germinated brown rice and brown rice were more abundant than those in white rice. 6'-O-(E)-Feruloylsucrose (1.09 mg/100 g of flour) and 6'-O-(E)-sinapoylsucrose (0.41 mg/100 g of flour) were found to be the major soluble phenolic compounds in brown rice. During germination, an approximately 70% decrease was observed in the content of the two hydroxycinnamate sucrose esters, whereas free phenolic acid content increased significantly; the ferulic acid content of brown rice (0.32 mg/100 g of flour) increased to 0.48 mg/100 g of flour and became the most abundant phenolic compound in germinated brown rice. The content of sinapinic acid increased to 0.21 mg/100 g of flour, which is nearly 10 times as much as that in brown rice (0.02 mg/100 g of flour). In addition, the total content of insoluble phenolic compounds increased from 18.47 mg/100 g of flour in brown rice to 24.78 mg/100 g of flour in germinated brown rice. These data suggest that appropriate germination of brown rice may be a method to improve health-related benefits.