褐飞虱和白背飞虱在抗褐飞虱水稻品种上的行为反应

以ASD7、IR36、粳籼89(JX89)、Mudgo四个抗褐飞虱水稻品种和感性品种TN1为材料,比较了褐飞虱和白背飞虱在这些品种上的行为反应。褐飞虱对抗性品种表现出明显的非嗜好性。褐飞虱自4h、白背飞虱自8h以后,各品种上的着虫量与TN1差异显著,而其它各品种上的虫量无明显差异(Mudgo除外)。白背飞虱选择各抗性品种的百分率明显大于褐飞虱(Mudgo除外);同一水稻品种上的稻飞虱数量无时间上的规律性。两种稻飞虱在抗性品种和TN1上的取食量差异显著。取食同一品种时,白背飞虱在IR36、JX89上的取食量大于褐飞虱,且相互间差异显著。两种稻飞虱在四个抗性品种上的取食痕数量明显多于TN1;两种飞虱在ASD7和JX89上的取食痕数量差异显著,白背飞虱的数量明显少于褐飞虱。在所有水稻品种上的取食痕数量与取食量呈明显的负相关关系。     

南方水稻黑条矮缩病株对非介体稻飞虱-褐飞虱取食行为的影响

为明确感染南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)水稻对非介体褐飞虱取食行为的影响,在人工气候室通过刺探电位监测技术对褐飞虱在感染SRBSDV水稻植株和健康水稻植株上的取食行为进行持续监测和比较分析。结果表明,与对照相比,在感染SRBSDV水稻植株上取食的褐飞虱其取食路径波Nc(N2+N3)(口针在维管束组织移动)的总持续时间显著延长了116.69%,Nc(N2+N3)波形持续时间占总监测时间的百分数也显著提高了100.42%;而口针刺探次数和刺探时间、在韧皮部及木质部取食次数和持续时间等均无显著差异。表明水稻感染SRBSDV后对褐飞虱的取食行为影响不大,仅显著延长了其到达取食位点的时间。     

B型烟粉虱成虫对五种寄主植物的取食和产卵行为

为明确烟粉虱的寄主选择机制,利用刺吸电波技术(EPG)记录了B型烟粉虱在苘麻、棉花、黄瓜、甘蓝和烟草上的刺吸取食波型,并比较了烟粉虱在寄主植物上的产卵行为.研究结果表明,烟粉虱在5种寄主植物上的刺吸过程由A、B、C、E、G和np波组成,但取食不同植物的波型比例、频次及平均持续周期等指标有显著性差异.烟粉虱取食苘麻时,反映被动取食行为的E波比例和平均周期分别达83.8%和20.2min,明显高于其它寄主植物.总体上,B型烟粉虱取食5种寄主植物的适宜度为苘麻>黄瓜>棉花>烟草>甘蓝.烟粉虱在不同寄主植物上的产卵量随产卵时间延长而增加,但增加量明显低于接虫24 h的产卵量.烟粉虱对苘麻的产卵选择性显著高于棉花,但与黄瓜、甘蓝、烟草没有显著的差别.在本试验烟粉虱雌虫密度的范围内,各种寄主植物的产卵量与烟粉虱成虫密度成正相关,高密度下烟粉虱成虫在甘蓝和苘麻上的产卵量显著高于黄瓜、烟草和棉花.     

褐飞虱和白背飞虱对不同飞虱取食后稻株的选择性

研究了3种类型水稻品种上褐飞虱和白背飞虱对不同飞虱取食后稻株和未取食稻株的选择性差异。结果表明,褐飞虱在籼稻浙852和粳稻秀水11上主要选择白背飞虱取食后的稻株,在籼粳杂交稻协优9308上表现为差异不明显;白背飞虱则在浙852上主要选择褐飞虱取食后稻株。对3个品种稻株中游离氨基酸含量的分析结果表明,飞虱取食诱导稻株中游离氨基酸总量上升以及各种游离氨基酸含量的变化与以后取食的稻飞虱的寄主选择之间无必然联系。     

褐飞虱产卵于水稻穗颈对产量的影响

褐飞虱以产卵器划破穗颈节,在水稻穗颈节附近部位产卵:导致水分养分运输受阻,造成水稻结实率与千粒重降低。田间调查结果,水稻穗颈受害率2.19-11.11％;经测定,穗颈受褐飞虱产卵器危害的稻穗平均结实率下降7.23％,千粒重降低1.89克,穗重损失16.39％。据此给出不同密度下褐飞虱以产卵器划破穗颈造成的产量损失回归估计式:y=0.604+2.7754^-5x。     

外源油菜素甾酮处理水稻对褐飞虱取食和产卵选择性等行为的影响

为了解经油菜素甾酮处理后水稻对褐飞虱Nilaparvata lugens的抗性,通过在水稻培养液中添加不同浓度的油菜素甾酮,观察水稻对褐飞虱取食和产卵、若虫生长发育、羽化等行为的影响,评估油菜素甾酮在水稻抗虫防御反应中的作用。结果表明,水稻培养液中的油菜素甾酮可被水稻有效吸收并产生生理活性。经0.01～10μmol/L油菜素甾酮处理后水稻叶片弯曲程度均显著增加,其叶角分别为对照的3.3～11.0倍。褐飞虱取食和产卵嗜好性与油菜素甾酮处理浓度密切相关,经较低浓度0.005～0.05μmol/L油菜素甾酮处理的水稻能显著降低褐飞虱雌成虫的取食和产卵嗜好性,其产卵量为对照的35.0%～73.9%;而较高浓度0.1～5μmol/L油菜素甾酮处理则增加褐飞虱雌成虫的取食和产卵嗜好性,其产卵量为对照的1.3～1.8倍。0.01、1、5、10μmol/L油菜素甾酮处理的水稻显著降低褐飞虱若虫的羽化率,为对照的32.5%～53.3%。0.1～10μmol/L油菜素甾酮处理显著缩短褐飞虱若虫发育历期,仅为对照的94.1%～96.9%。褐飞虱若虫存活数和初羽化雌成虫体重分别仅在0.1、10μmol/L油菜素甾酮处理下显著降低。表明油菜素甾酮处理水稻可对水稻抗虫防御反应产生影响,其具有作为生态功能分子用于褐飞虱田间防控的潜力。     

六种植物精油对褐飞虱和稻虱缨小蜂行为的影响

为研发基于植物精油的褐飞虱Nilaparvata lugens驱避剂和稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae引诱剂,利用嗅觉仪测试了6种植物精油在不同浓度下对褐飞虱和稻虱缨小蜂的行为反应。结果表明,6种植物精油对褐飞虱和稻虱缨小蜂行为的影响具有种类差异性,不同植物精油对昆虫的行为影响有较大差异。此外,褐飞虱和稻虱缨小蜂对植物精油的嗅觉反应还与精油浓度有关,精油浓度范围在100～5 000 mg/L时,山楂油、白木香油、金银花油、肉桂油和鱼腥草油对褐飞虱雌成虫表现出明显的趋避效果,其中山楂油和金银花油的驱避效果最好,二者在100、500、1 000和5 000 mg/L这4个浓度下均能显著驱避褐飞虱。0.1 mg/L和1 mg/L浓度的山楂油、0.1 mg/L浓度的白木香油和1 mg/L浓度的丁香花蕾油对稻虱缨小蜂雌成虫有较强的吸引力。较高浓度10 mg/L的鱼腥草油对稻虱缨小蜂有明显的驱避性。表明植物精油可以明显地影响褐飞虱和稻虱缨小蜂的行为,可作为行为调控物在"推-拉"策略中防控褐飞虱。     

制霉菌素对褐飞虱取食行为、营养及共生菌数量的影响

为明确制霉菌素对褐飞虱取食行为、营养和共生菌数量的影响,用150、300和600 U/m L制霉菌素处理的水稻饲养褐飞虱,利用刺探电位图、高效液相色谱和镜检法监测其取食行为及体内必需氨基酸含量和类酵母共生菌(yeast-like symbiotes,YLS)数量。结果表明,取食300、600 U/m L制霉菌素处理水稻的褐飞虱3龄若虫体内YLS数量显著低于未处理水稻(对照),而150 U/m L处理与对照无显著差异;5龄若虫体内YLS数量随制霉菌素浓度的增加而显著降低,但600 U/m L与300 U/m L处理间差异不显著。褐飞虱于韧皮部吸食波出现次数在对照中显著多于制霉菌素处理,不同浓度间无明显差异;制霉菌素对褐飞虱的吸食时间影响不明显,但对其体内必需氨基酸含量影响较大,600 U/m L处理下均显著低于对照和其余处理,300 U/m L处理下除丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸和酪氨酸外均显著低于对照,150 U/m L处理下也均显著低于对照。表明制霉菌素能显著降低褐飞虱体内YLS数量和各种必需氨基酸含量,但对其吸食时间的影响不明显。     

取食转Bt基因水稻褐飞虱对杀虫剂的敏感性及其代谢酶的活性

测定比较了褐飞虱Nilaparvata lugens在转cry1Ab基因水稻KMD1和KMD2及其对照秀水11上取食不同世代的室内种群和田间种群对5种杀虫剂的敏感水平及其体内解毒酶(酯酶和谷胱甘肽S-转移酶)、靶标酶(乙酰胆碱酯酶)和保护酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)的活性,以及体内Cry1Ab蛋白的含量.结果表明,5种杀虫剂对分别持续取食KMD1和KMD2的褐飞虱室内种群和田间种群LD50值与取食对照的无显著差异.在KMD1和KMD2上取食1代和9代的褐飞虱室内种群以及田间种群体内解毒酶、靶标酶和保护酶等活性与取食对照的差异不显著.取食KMD的褐飞虱不同种群体内的Cry1Ab蛋白含量相对稳定,其中以取食KMD2的较高.上述结果表明,转cry1Ab基因水稻KMD1和KMD2对褐飞虱的杀虫剂敏感性和代谢酶活性无显著影响.     

褐飞虱短翅型雌虫延迟交配对其繁殖的影响

延迟交配往往影响昆虫的繁殖和寿命。本文研究了褐飞虱短翅型雌虫延迟交配对其寿命、产卵量及累计产卵率的影响。结果表明雌虫寿命在不同日龄交配雌虫之间存在明显差异。羽化后2、4、6、81、0 d交配的雌虫,随着交配日龄的增加,寿命延长。4日龄后随着交配日龄的增加,雌虫产卵量逐渐降低。其中4日龄交配雌虫的产卵量最高,约337粒;10日龄产卵量最低,约168粒。不同日龄交配雌虫的累计产卵率差异不明显。     

不同水稻品种受褐飞虱危害后体内生理指标的变化

以不同耐虫性的水稻品种为试验材料，研究了水稻品种受褐飞虱危害后体内生理指标的变化。结果表明，稻株受害后感虫品种TN1、秀水11、汕优63的叶片叶绿素含量下降率达20％以上，而抗虫品种ASD7、IR64和具有较强耐虫性品种培矮64S／32E的叶绿素含量下降率在10％以下；受害稻株的三种保护酶活性变化不同，SOD酶活性均增加，其中以汕优63和IR64增加最显著。POD酶和CAT酶活性有增有减，除TN1、ASD7、培矮64S／32E品种的POD酶活性和秀水11的CAT酶活性下降外，其他品种的POD和CAT酶活性均增加。受害稻株叶片可溶性蛋白质、非可溶性蛋白质和蛋白质总量均下降；受害稻株游离脯氨酸含量的变化也不同，培矮64S／32E和IR64两个品种的脯氨酸含量减少，其他品种的游离脯氨酸含量都明显增加，且与稻株受害程度呈正相关。     

水稻锯齿叶矮缩病毒对褐飞虱生长发育和生殖的影响

为明确水稻锯齿叶矮缩病毒（rice ragged stunt virus,RRSV）对褐飞虱Nilaparvata lugens生长发育和生殖的影响,分别比较带毒褐飞虱与未带毒褐飞虱的若虫发育历期、成虫寿命、性比、翅型及产卵量,并利用实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）技术分析RRSV侵染后褐飞虱体内卵黄原蛋白（vitellogenin,Vg）与其受体（vitellogenin receptor,VgR）以及海藻糖代谢途径中相关基因表达量的情况。结果显示,带毒褐飞虱的若虫历期显著高于未带毒褐飞虱的若虫历期,分别为17.56 d和15.90 d;带毒褐飞虱的成虫寿命、雌虫比例和短翅比例均高于未带毒褐飞虱的,但两者间均无显著差异;带毒褐飞虱较未带毒褐飞虱单雌日产卵量显著提升,分别为11.26粒和6.45粒;带毒褐飞虱的Vg、VgR和海藻糖转运蛋白基因（trehalose transporter,TRET）表达量均显著高于未带毒褐飞虱的。表明RRSV侵染会显著延长褐飞虱若虫发育历期,同时可能通过上调Vg、VgR以及TRET的表达量以促进褐飞虱生殖。     

亚致死浓度烯啶虫胺对水稻抗性物质及褐飞虱生殖参数的影响

为明确烯啶虫胺对褐飞虱Nilaparvata lugens的防控效果,采用稻茎浸渍法测定亚致死浓度烯啶虫胺对水稻生理生化指标以及褐飞虱雌成虫繁殖力的影响。结果表明,亚致死浓度烯啶虫胺处理后,水稻中草酸含量在第2天时无明显变化,在第4天时升高了20.5%;类黄酮含量分别升高了9.6%和40.6%;游离氨基酸含量分别下降了20.1%和42.4%;蔗糖含量在第2天时与对照间无显著差异,在第4天时升高了38.5%。亚致死浓度烯啶虫胺对褐飞虱生殖存在显著影响,雌成虫羽化2 d和4 d时,卵巢中可溶性蛋白含量分别下降了31.2%和40.9%;脂肪体中可溶性蛋白含量分别下降了19.0%和38.8%。亚致死浓度烯啶虫胺处理抑制了雌成虫卵巢发育,褐飞虱卵黄原蛋白（Nilaparvata lugens vitellogenin,NlVg）基因表达量在第 2 天时与对照间无显著差异,在第 4 天下降了57.5%;同时显著影响了褐飞虱生殖力,雌成虫产卵量减少了58.1%,产卵历期缩短了36.7%,寿命缩短了28.0%,但对雌成虫产卵前期无显著影响。表明亚致死浓度烯啶虫胺处理后可能通过诱导水稻次生代谢产物含量上升来提高水稻对褐飞虱的抗性,而且对褐飞虱繁殖力也有显著影响。     

杀虫剂对转Bt水稻靶标害虫二化螟和非靶标害虫稻飞虱种群数量的影响

为明确杀虫剂对转Bt水稻品种华恢1号(Huahui 1,HH1)靶标害虫二化螟Chilo suppressalis及其非靶标害虫白背飞虱Sogatella furcifera和褐飞虱Nilaparvata lugens种群数量的影响,于2014—2015年在江西省南昌市南昌县莲塘镇的广福试验基地进行田间试验,种植转Bt水稻和对照亲本水稻,分别对其进行施用杀虫剂和未施用杀虫剂处理,然后对经2种处理后转Bt水稻和对照亲本水稻田中靶标害虫二化螟幼虫数量及非靶标害虫白背飞虱、褐飞虱的若虫数量、成虫数量、总虫量(若虫数量和成虫数量之和)进行调查,并对这3种害虫田间种群数量的年份、水稻品种、杀虫剂影响因子进行方差分析。结果显示,转Bt水稻种植对二化螟幼虫数量影响显著,而施用杀虫剂处理未显著影响二化螟幼虫数量。转Bt水稻种植对白背飞虱和褐飞虱的若虫数量、成虫数量和总虫量无显著影响;而施用杀虫剂处理显著降低转Bt水稻及其对照亲本水稻稻田内白背飞虱和褐飞虱的若虫数量及总虫量,并显著降低白背飞虱成虫数量。2014年和2015年,施用杀虫剂和未施用杀虫剂转Bt水稻田内二化螟幼虫数量极低或未调查到;未施用杀虫剂转Bt水稻上二化螟幼虫数量仅在2014年显著低于未施用杀虫剂对照亲本水稻。2014年,未施用杀虫剂转Bt水稻和对照亲本水稻上白背飞虱总虫量最大值分别为1 037、1 376头/百丛,施用杀虫剂后分别降低至233、253头/百丛;未施用杀虫剂转Bt水稻上和对照亲本水稻上褐飞虱总虫量最大值分别为4 120、2 413头/百丛,施用杀虫剂后降低至367、410头/百丛;2015年白背飞虱和褐飞虱的发生规律与2014年相同。表明转Bt水稻可显著降低二化螟幼虫数量,但褐飞虱及白背飞虱数量没有降低,而施用杀虫剂可有效降低褐飞虱及白背飞虱数量。     

转cry1Ab基因粳稻对稻纵卷叶螟成虫产卵行为的影响

为评价转cry1Ab基因粳稻(KMD1和KMD2)对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)成虫产卵行为的影响,采用"Y"型嗅觉仪和笼罩以及田间试验等方法对稻纵卷叶螟成虫对转基因水稻的趋性以及其产卵选择性进行了研究,并利用固相微萃取和GC-MS技术测定了这2种Bt水稻及其对照亲本秀水11挥发物的组成及其相对含量。结果表明,稻纵卷叶螟成虫在"Y"型嗅觉仪和小型笼罩内对Bt水稻和对照亲本的选择性差异不显著,而在大型笼罩和田间条件下均显著趋向于在非转基因水稻上产卵,其中大田中稻纵卷叶螟在KMD1、KMD2和对照中的百叶卵量分别为2.20±1.28、1.00±0.77和5.60±2.16粒。水稻挥发物的组成及其相对含量在Bt水稻及其对照亲本之间差异不显著。表明相对于Bt水稻,在田间条件下稻纵卷叶螟成虫趋向于在非转基因水稻产卵,而水稻挥发物可能不是引起这种行为趋性的直接原因。     

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。     

褐飞虱在华中地区不同主栽水稻品种上的生活史和种群动态

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens对华中地区不同主栽水稻品种的适合度,利用两性生命表分析华中地区的5个主栽水稻品种C两优、岳优、深两优、华两优和红良优对褐飞虱生活史参数的影响,并模拟取食5个水稻品种后褐飞虱的种群动态。结果表明:不同水稻品种对褐飞虱的生长发育和繁殖存在显著影响,取食华两优和红良优的褐飞虱雌成虫寿命分别为10.73 d和11.43 d,显著短于取食C两优(14.71 d)、岳优(15.34 d)和深两优(14.52 d)时;取食红良优的褐飞虱雌成虫产卵量为108.30粒,较取食C两优(237.90粒)、岳优(218.40粒)和深两优(179.60粒)显著减少。褐飞虱取食红良优后,其种群净增殖率和世代周期均显著低于取食C两优和岳优时;而其种群内禀增长率和周限增长率均显著低于取食岳优时。表明华中地区5个主栽水稻品种中红良优可显著降低褐飞虱的繁殖力和种群参数,褐飞虱对红良优的适合度最低,可作为华中地区主栽水稻来防控褐飞虱。     

褐飞虱对甲胺磷的抗性遗传

室内抗性筛选表明，褐飞虱对甲胺磷抗性的发展呈不规则的“S”形，第5代前抗性上升很慢，第5～15代间迅速上升，第15代后上升再次变慢。利用选育的抗甲胺磷褐飞虱品系和敏感品系，研究了褐飞虱对甲胺磷的抗性遗传形式。结果显示，正交和反交子代的显性度D值分别为0．5130和0．4673，表明抗性主效基因是不完全显性遗传的。利用剂量对数-死亡机率值曲线分析法，初步判断抗性遗传不是单基因控制的；卡方(χ^2)测验进一步证实，抗性遗传可能是两个或两个以上的基因控制。抗性筛选全过程和F5～F13的现实遗传力(h^2)分别为0．2190和0．2457，说明褐飞虱对甲胺磷抗性产生的速率较快，出现高抗性的风险较大。