褐飞虱小分子量热激蛋白基因表达特性和功能

【目的】研究褐飞虱小分子量热激蛋白的表达特性和功能，明确其在褐飞虱温度胁迫适应中的作用。【方法】采用BLAST从转录组数据库中筛选褐飞虱小分子量热激蛋白基因序列；利用Bioedit、Mega等分子生物学软件进行序列分析；利用qPCR技术分析目的基因在不同处理下的表达特性；利用原核表达技术研究其功能。【结果】筛选到6个含有α-晶体结构的小分子量热激蛋白基因NlHsp20.9、NlHsp21.6、NlHsp21.9、NlHsp22.4、NlHsp23.1、NlHsp28.7，其ORF长度依次为561、531、570、570、588和735 bp，理论等电点为5.96、5.77、6.32、5.01、5.74和7.74。NlHsp28.7在3龄若虫中的表达量最高，而NlHsp21.9和NlHsp23.1在雌成虫中的表达量最高。雌虫在低温胁迫后所有小分量热激蛋白基因的表达量均下降，高温胁迫后除NlHsp22.4外的其他5个基因表达量不同程度上调；3龄若虫在低温胁迫后一半sHsps表达量下降，另一半上升，高温胁迫后全部上调。转化褐飞虱sHsps的重组大肠杆菌热激存活率显著上升。【结论】褐飞虱小分子量热激蛋白具有龄期和诱导表达特性及热胁迫保护功能，可能在其高温胁迫应激中具有重要作用，在低温胁迫应激中的作用与虫态有关。     

褐飞虱小分子量热激蛋白基因表达特性和功能

【目的】研究褐飞虱小分子量热激蛋白的表达特性和功能,明确其在褐飞虱温度胁迫适应中的作用。【方法】采用BLAST从转录组数据库中筛选褐飞虱小分子量热激蛋白基因序列;利用Bioedit、Mega等分子生物学软件进行序列分析;利用qPCR技术分析目的基因在不同处理下的表达特性;利用原核表达技术研究其功能。【结果】筛选到6个含有α-晶体结构的小分子量热激蛋白基因NlHsp20.9、NlHsp21.6、NlHsp21.9、NlHsp22.4、NlHsp23.1、NlHsp28.7,其ORF长度依次为561、531、570、570、588和735 bp,理论等电点为5.96、5.77、6.32、5.01、5.74和7.74。NlHsp28.7在3龄若虫中的表达量最高,而NlHsp21.9和NlHsp23.1在雌成虫中的表达量最高。雌虫在低温胁迫后所有小分量热激蛋白基因的表达量均下降,高温胁迫后除NlHsp22.4外的其他5个基因表达量不同程度上调;3龄若虫在低温胁迫后一半sHsps表达量下降,另一半上升,高温胁迫后全部上调。转化褐飞虱sHsps的重组大肠杆菌热激存活率显著上升。【结论】褐飞虱小分子量热激蛋白具有龄期和诱导表达特性及热胁迫保护功能,可能在其高温胁迫应激中具有重要作用,在低温胁迫应激中的作用与虫态有关。     

褐飞虱热激蛋白70在不同温度胁迫下的差异表达特性研究

【目的】褐飞虱是我国主要水稻害虫之一,随着全球气候变暖,其越冬范围逐年扩大。为了明确褐飞虱对温度的适应机制,研究了其热激蛋白70基因家族的组成及温度诱导表达特性。【方法】利用转录组测序和Gen Bank数据库获取热激蛋白70基因序列,采用MEGA4.1邻接法构建进化树,利用实时荧光定量PCR研究其温度诱导表达特性。【结果】筛选出与热激蛋白70基因同源性较高且具有完整开放阅读框的序列共15个,其中8个在正常或温度胁迫下表达,可能分布在细胞质/细胞核、内质网、线粒体等器官,且本身表达丰度存在显著差异。30~44℃高温胁迫后KX976471、KX976473、KX976475、KX976476、KX976477和KX976478等6个基因的表达量不同程度上调,最大上调倍数为1.72~245.33;0~22℃低温胁迫后,除KX976475表达量上调2.38倍外,其余基因表达量变化不显著或下降。【结论】褐飞虱8个热激蛋白70基因在正常或温度胁迫下表达,可能分布于细胞质/核、线粒体、内质网;在其高温适应性中可能起重要作用,但在低温适应性中的作用有限。     

灰飞虱LHSC70基因表达特性及功能

灰飞虱是我国主要水稻害虫之一,在各水稻种植区均有分布,对环境具有较强的适应性。HSP70作为分子伴侣在生物生长发育和外界刺激应激中发挥重要作用。HSC70是HSP70家族重要成员之一,具有组成型表达特性。为探讨灰飞虱对环境适应的分子机理,本研究采用qPCR、RNA干涉等技术研究了灰飞虱HSC70的表达特性和功能。结果表明,灰飞虱HSC70基因长1971bp,命名为LHSC70,编码656个氨基酸,推测分子量为71.6kD,等电点为5.46,含HSP70家族3个标签序列,具有HSP70典型结构特征。系统进化分析表明LHSC70与褐飞虱HSC70同源性最高,达到99%。LHSC70基因的表达与龄期有关,1~5龄若虫的表达量无显著差异,但雌成虫的表达量明显高于若虫和雄成虫;10、16、22、26、30、34、38、42℃下,雌成虫LHSC70基因表达量变化不显著。RNA干涉抑制雌成虫LHSC70基因表达,导致其耐热性下降,而产卵量变化不大。这些结果说明灰飞虱LHSC70为组成型热激蛋白70,与组成抗性有关,与繁殖关系不大,且不受热激诱导。     

褐飞虱两个dynamin-1-like基因的克隆、多克隆抗体制备及表达定位

【目的】研究dynamin-1-like的两个基因NlDNM1L-1和NlDNM1L-2在褐飞虱中的生物学功能。【方法】通过聚合酶链式反应扩增褐飞虱dynamin-1-like的两个基因,并对其生物信息学进行分析。通过荧光定量PCR技术(qPCR)检测了这两个基因在褐飞虱不同组织和不同发育阶段中的相对表达量。构建原核表达载体,在表达菌株Rosetta中诱导重组目的蛋白的表达。通过Ni柱亲和层析纯化目的蛋白,并将纯化得到的蛋白免疫新西兰大白兔,得到多克隆抗体,并用ELISA检测抗体效价,Western blotting检测抗体特异性。利用上述抗体,通过免疫荧光实验观察目的蛋白在褐飞虱卵巢中的表达和定位。【结果】克隆并鉴定了两个dynamin-1-like基因,分别命名为NlDNM1L-1和NlDNM1L-2(Gen Bank登录号分别为KY082900、KY082901)。系统进化树表明,NlDNM1L-1和NlD NM1L-2在半翅目昆虫中较为保守。蛋白结构预测和基因时空表达分析说明,NlDNM1L-1和NlDNM1L-2在褐飞虱中可能有着不同的功能。ELISA和Western blotting结果表明,制备的NlDNM1L-1和NlDNM1L-2多克隆抗体效价高、特异性好。免疫荧光实验结果显示,NlDNM1L-1和NlDNM1L-2在褐飞虱卵巢滤泡细胞中普遍表达,可能与褐飞虱卵巢发育和成熟有关,它们也可能与类酵母共生菌入侵褐飞虱卵巢有关。【结论】获得了NlDNM1L-1和NlDNM1L-2基因序列,了解了其基本的生物信息,并阐明了其时空表达特征;成功制备其多克隆抗体,并初步了解了NlDNM1L-1和NlDNM1L-2在褐飞虱卵巢中的表达和定位。这些结果为深入研究NlDNM1L-1和NlDNM1L-2在褐飞虱中的功能奠定了基础。     

利用PEG6000模拟研究干旱胁迫对褐飞虱取食和产卵的影响

 在实验室条件下,以感虫品种TN1、抗虫品种IR36和抗旱品种旱优3号为材料,采用聚乙二醇6000（PEG6000）模拟干旱处理水稻植株,研究干旱胁迫对褐飞虱取食和产卵的影响。结果表明,在同一水稻品种上,褐飞虱雌成虫在稻株上数量随着PEG6000浓度的上升而显著减少（P<0.001）,而褐飞虱若虫在不同PEG6000浓度处理的水稻植株上数量无显著差异（P=0.093）。褐飞虱雌成虫在48 h内的蜜露分泌量和在稻株上72 h内的产卵量均与PEG6000浓度呈显著负相关。在感虫品种TN1上,褐飞虱若虫在不同浓度PEG6000处理稻株上的分布无显著差异;而在抗旱品种旱优3号和抗虫品种IR36上,随着PEG6000浓度的上升,水稻基部的褐飞虱若虫数量明显增多。在TN1和旱优3号上,褐飞虱雌成虫蜜露分泌量随PEG6000浓度上升而显著减少;而在IR36上,褐飞虱雌成虫在不同浓度PEG6000处理水稻植株上的蜜露分泌量均很少且无显著差异。     

直接多重TaqMan qPCR方法快速鉴定褐飞虱属3种飞虱

【目的】褐飞虱（Nilaparvata lugens）是水稻重大害虫，灯光诱捕一直是褐飞虱监测的重要方法。然而，褐飞虱的两个同属近似种伪褐飞虱（N. muiri）和拟褐飞虱（N. bakeri）也具有扑灯行为，常被误判为褐飞虱。针对测报灯下褐飞虱属近似种形态鉴定费时费力、专业技能要求高，伪褐飞虱和拟褐飞虱常被误判为褐飞虱这一问题，拟建立一种褐飞虱属3种飞虱的快速分类鉴定方法。【方法】以条形码基因ITS1为靶标，筛选褐飞虱属通用引物及物种特异性探针，建立并优化直接多重Taqman qPCR检测体系（Direct Multiplex TaqMan quantitative PCR,dmTqPCR），并分析其特异性、灵敏度及实用性。【结果】本研究建立的3种飞虱dmTqPCR检测方法特异性强，可准确区分褐飞虱、伪褐飞虱和拟褐飞虱；灵敏度高，检出限可达10拷贝/反应；大样本检测结果表明，382个样本从样本获取到结果输出的整个过程可在3 h内完成，检出率及准确率均为100%。【结论】本研究建立的褐飞虱属近似种的dmTqPCR鉴定方法可以用于褐飞虱、伪褐飞虱和拟褐飞虱的快速分类鉴定，有利于灯下褐飞虱...     

土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱生活史特征的影响

【目的】为评价土壤施用生物质炭在防治农作物害虫中的潜力,观察了土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱(Laodelphax striatellus)发育和生殖的影响。【方法】开展室内盆栽试验,采用生物质炭种类(玉米、水稻和小麦秸秆)与添加量(0、30和50 g/kg)的2因素×3水平组合处理土壤,种植水稻苗、接种灰飞虱,观察灰飞虱的发育和生殖表现。【结果】1)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱若虫历期,当施用玉米或水稻生物质炭时,不同添加量之间的若虫历期无显著差异;当施用小麦生物质炭时,添加30 g/kg生物质炭处理下的若虫历期比对照(18.70±0.30 d)延长1.54 d。2)生物质炭种类与添加量没有显著互作影响雌成虫寿命。添加量不影响,但生物质炭种类具有显著影响,施用玉米或小麦生物质炭处理雌成虫寿命比水稻生物质炭处理雌成虫寿命(23.70±0.48 d)分别延长2.13 d或3.10 d。3)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱雌虫终身产卵量,施用生物质炭使生殖力下降,但下降幅度随生物质炭处理不同而异,当添加30 g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理下的雌虫终身产卵量(176.40±6.84粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别多22.80粒或18.95粒;当添加50 g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理的雌虫终身产卵量(140.30±3.26粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别少16.90粒或21.60粒。【结论】施用生物质炭可减弱灰飞虱的生殖力,减幅随生物质炭种类与添加量的不同而异。     

广谱抗稻瘟病种质75-1-127的褐飞虱抗性基因鉴定及分子标记辅助选择育种

【目的】水稻品系75-1-127携带广谱抗稻瘟病基因Pi9,已被广泛应用于抗稻瘟病水稻品种改良。笔者育种实践发现75-1-127表现出较强的褐飞虱抗性,因此鉴定该品系中的褐飞虱抗性基因并进行分子辅助选择育种。【方法】根据水稻品系B5中褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15的序列,设计引物扩增75-1-127的基因组DNA,并对PCR产物进行测序分析。采用苗期集团法鉴定了75-1-127和B5的褐飞虱抗性表型。利用与Bph14与Bph15连锁的分子标记筛查了75-1-127为稻瘟病抗源回交转育的两系不育系后代,并鉴定了这些后代的稻瘟病抗性、褐飞虱抗性和主要农艺性状。【结果】75-1-127中含有与B5完全一致的Bph14和Bph15序列。75-1-127和B5苗期褐飞虱抗性均为1级。在以75-1-127为抗源改良的两系不育系中,携带Bph14、Bph15的单基因系或双基因系的褐飞虱抗性均得以改良,其中双基因聚合系的死苗率为8.5%,与供体亲本75-1-127以及阳性对照B5差异不显著,进一步证实75-1-127含有褐飞虱抗性基因。【结论】水稻品系75-1-127携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15,可以作为抗源应用于水稻褐飞虱抗性育种。     

不同氮肥水平下转Bt基因水稻对褐飞虱和白背飞虱生态适应性的继代影响

在目前氮肥施用量依然偏多的大背景下,氮肥与转 Bt 基因水稻的相互作用是否会对稻田中非靶标节肢动物产生影响是转基因水稻安全评价的重要内容。本研究在室内条件下用0 kg/hm²、100 kg/hm²和250 kg/hm²3个氮肥水平处理的转 Bt 基因水稻T1C-19和T2A-1以及非转基因亲本水稻明恢63,连续饲养褐飞虱和白背飞虱4代,研究在不同氮肥条件下,转 Bt 基因水稻对褐飞虱和白背飞虱生态适应性的继代影响。结果显示,在同一水稻品种上,氮肥的过量施用,显著提高了褐飞虱和白背飞虱的生态适应性,并且随着代数的增加具有一定的累加效果。同一氮肥水平条件下,转 Bt 基因水稻和对照相比对同代褐飞虱和白背飞虱的若虫发育历期、雌虫体质量、成虫寿命、褐飞虱若虫孵化率、存活率均无显著影响。而在100 kg/hm²和250 kg/hm²施氮水平下取食转基因水稻T1C-19的褐飞虱在第1代至第3代的每雌产卵量均显著低于另一转基因品种T2A-1以及对照品种明恢63,但第4代褐飞虱在各品种上的产卵量无显著差异。本研究结果表明,氮肥的施用显著提高了褐飞虱和白背飞虱的生态适应性,供试两种转Bt基因水稻对褐飞虱和白背飞虱的生态适应性无显著影响。这为转基因水稻的安全评价提供了一定的理论依据。     

类酵母共生菌中两个组氨酸合成基因在褐飞虱发育中的作用

褐飞虱[Nilaparvata lugens(Stl)]是我国水稻上的主要害虫,专一性吸食必需氨基酸缺乏的水稻筛管液。利用基因组和转录组数据,人们构建了褐飞虱及其体内类酵母共生菌(YLS)参与组氨酸等必需氨基酸的合成途径。在此基础上,本研究旨在通过基因克隆和RNA干扰研究YLS的His2和His6(分别命名为EdeHis2和EdeHis6)在褐飞虱生长、发育和存活中的作用。同源搜索和系统发育分析表明EdeHis2和EdeHis6均源于YLS基因组,与绿僵菌His2和His6高度同源并在系统发育树中形成一个簇,但在褐飞虱基因组中无同源基因。基因的时空表达分析表明,His2和His6在褐飞虱的各个龄期均表达且呈现一定的波动性,在褐飞虱脂肪体中的表达量均显著高于头、足、体壁和中肠。此外,在褐飞虱头和翅的基因组中未能扩增到目的片段,而在腹部能扩增出目的片段。分别注射外源双链RNA(dsEdeHis2或dsEdeHis6)后的第2、4、6天,EdeHis2的表达量分别显著下调45%~60%,EdeHis6下调27%~55%。dsEdeHis2和dsEdeHis6分别使褐飞虱的死亡率提高了8.3%和9.2%,雌、雄虫的若虫期历期延长了0.43d、0.33d和0.65d、0.36d,但均未达到显著水平。另外,注射dsEdeHis6的褐飞虱雌雄成虫翅畸形率分别为11%和13%,显著高于对照组。综上所述,源于YLS的EdeHis2和EdeHis6参与褐飞虱组氨酸的合成,与褐飞虱的存活、发育和翅发育相关。     

制霉菌素对褐飞虱若虫解毒酶、尿酸酶含量的影响

【目的】为明确取食制霉菌素处理的水稻对褐飞虱[Nilaparvata lugens (Stål)]相关生理指标的影响,【方法】以不同浓度制霉菌素处理的水稻饲养褐飞虱,检测虫体内相关解毒酶含量与活性以及尿酸酶基因相对含量的变化。【结果】结果显示,取食制霉菌素处理的水稻,褐飞虱体内芳香基酰胺酶(aromatic amidase,AAD)含量前期下降,后期抑制作用逐渐消失,酶含量回升;虫体内O-脱乙基酶(O-deethyl enzyme,ODEE)含量在72 h的处理时长内显著低于对照;羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)的活性在不同浓度制霉菌素的处理下呈现不同的动态变化,高浓度制霉菌素(600 U/mL)处理的褐飞虱种群体内的CarE和GST的活性在处理时间段内均呈现诱导-抑制-诱导的现象,而中(300 U/mL)、低浓度(150 U/mL)处理种群中两种酶则随着处理时间的延长呈上升趋势。取食不同浓度制霉菌素处理水稻的褐飞虱种群体内类酵母共生菌尿酸酶基因在24 h、48 h之后与对照相比均无显著差异。取食48 h后,包括对照在内的4个处理尿酸酶基因相对转录水平均有下调趋势,当处理时长达72 h时,尿酸酶基因相对转录水平呈现上调趋势,但取食不同浓度制霉菌素处理水稻的褐飞虱种群体内含量显著低于对照。【结论】取食不同浓度制霉菌素处理的水稻对褐飞虱3龄若虫的4种主要的解毒酶具有不同的影响;制霉菌素处理可通过减少类酵母共生菌数量从而降低尿酸酶的含量。     

籼稻材料570011抗褐飞虱基因的遗传分析及鉴定

【目的】发掘籼稻570011中抗褐飞虱主效基因，为培育抗虫水稻新品种提供基因资源。【方法】采用苗期集团法对抗性亲本570011和感虫亲本9311杂交后代F3群体进行表型鉴定，结合F2群体基因型，使用作图软件构建染色体的局部遗传连锁图，对目标区段抗性位点进行检测和遗传效应评估。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析定位区间内最可能的候选基因，并对其基因组序列进行测序，比较对应CDS和氨基酸序列并进行系统进化树分析。【结果】籼稻570011在苗期对褐飞虱表现高抗，且对褐飞虱有明显的抗生性和趋避性。统计发现F3群体抗虫株系数（抗性值<7）∶感虫株系数（抗性值≥7）为89∶35，卡方检验表明符合一对显性基因的分离规律。基因定位发现在第4染色体标记4M18.675和4M24.64之间的39 cM区域内检测到一个褐飞虱抗性位点，可能是已克隆基因BPH6的等位基因。qRT-PCR分析表明570011中Os04g35210(BPH6等位基因)在褐飞虱取食后表达量显著高于感虫材料9311。570011中Os04g35210基因与BPH6的CDS和氨基酸序列同源性分别达到99.08%和97.9...     

土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱生活史特征的影响

【目的】为评价土壤施用生物质炭在防治农作物害虫中的潜力,观察了土壤施用生物质炭对取食水稻的灰飞虱(Laodelphaxstriatellus)发育和生殖的影响。【方法】开展室内盆栽试验,采用生物质炭种类(玉米、水稻和小麦秸秆)与添加量（0、30和50g/kg）的2因素×3水平组合处理土壤,种植水稻苗、接种灰飞虱,观察灰飞虱的发育和生殖表现。【结果】1)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱若虫历期,当施用玉米或水稻生物质炭时,不同添加量之间的若虫历期无显著差异;当施用小麦生物质炭时,添加30g/kg生物质炭处理下的若虫历期比对照(18.70±0.30 d)延长1.54 d。2)生物质炭种类与添加量没有显著互作影响雌成虫寿命。添加量不影响,但生物质炭种类具有显著影响,施用玉米或小麦生物质炭处理雌成虫寿命比水稻生物质炭处理雌成虫寿命(23.70±0.48d)分别延长2.13 d或3.10 d。3)生物质炭种类与添加量互作影响灰飞虱雌虫终身产卵量,施用生物质炭使生殖力下降,但下降幅度随生物质炭处理不同而异,当添加30g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理下的雌虫终身产卵量(176.40±6.84粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别多22.80粒或18.95粒;当添加50g/kg生物质炭时,施用玉米生物质炭处理的雌虫终身产卵量(140.30±3.26粒)比施用水稻或小麦生物质炭处理分别少16.90粒或21.60粒。【结论】施用生物质炭可减弱灰飞虱的生殖力,减幅随生物质炭种类与添加量的不同而异。     

褐飞虱IR56种群的致害特征

含Bph3抗褐飞虱基因的水稻品种自20世纪80年代在东南亚推广后,迄今仍对褐飞虱有较好的抗性,受到我国抗褐飞虱育种专家的重视。在IR56水稻(含Bph3基因)上连续40多代胁迫饲养获得褐飞虱IR56寄主种群,从褐飞虱的生长、发育、繁殖以及水稻品种的抗感反应(SSST法测定)两方面对该种群的致害性进行了研究。结果表明:1)在抗性水稻IR56上,褐飞虱IR56种群的羽化率、初羽化成虫体质量、成虫寿命、产卵量、蜜露排泄量、体质量增量等均较褐飞虱TN1种群显著增加,若虫历期则显著缩短;与感虫水稻TN1上的IR56种群或TN1种群相比,除成虫寿命、蜜露排泄量和体质量增量显著下降外,羽化率、产卵量、卵孵化率无显著差异,初羽化成虫体质量、若虫历期尽管差异显著但数值上较接近(其差值不及IR56水稻上IR56种群与TN1种群差值的1/2)。2)水稻品种苗期抗性反应显示IR56水稻对褐飞虱IR56种群的抗性级别为7级,明显弱于对褐飞虱TN1种群的3级,但略强于TN1水稻对褐飞虱IR56种群或TN1种群的9级。显然,与褐飞虱TN1种群相比,褐飞虱IR56种群对抗性水稻IR56有较强的致害能力,与IR56种群或TN1种群对TN1水稻的强致害水平尽管有一定的差距,但多数指标较为接近。含Bph3基因的水稻品种RathuHeenati对IR56种群抗性为1级,推测可能与该水稻品种存在Bph3以外的其他抗虫基因有关。     

聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系

【目的】为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系,【方法】分别以抗褐飞虱材料B5(携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15)及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本,以骨干恢复系福恢676为轮回亲本,应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法,并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析。【结果】选育出聚合Bph14、Bph15和qsI-4的恢复系材料3份,携带2个抗虫基因的恢复系材料3份。其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上。通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份。【结论】为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料。     

聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系

【目的】为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系，【方法】分别以抗褐飞虱材料B5（携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15）及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本，以骨干恢复系福恢676为轮回亲本，应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法，并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析。【结果】选育出聚合Bph14、Bph15 和qsI-4的恢复系材料3份，携带2个抗虫基因的恢复系材料3份。其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上。通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份。【结论】为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料。     

聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系

【目的】为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系,【方法】分别以抗褐飞虱材料B5(携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15)及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本,以骨干恢复系福恢676为轮回亲本,应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法,并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析。【结果】选育出聚合Bph14、Bph15和qsI-4的恢复系材料3份,携带2个抗虫基因的恢复系材料3份。其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上。通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份。【结论】为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料。     

褐飞虱NlTgo基因的克隆及功能研究

转录因子Tango(Tgo)在昆虫神经元发生、血细胞生成、性别决定、肠道发育等过程中发挥重要作用。克隆了褐飞虱Tango基因(NlTgo),应用荧光定量PCR和RNAi探索了NlTgo在褐飞虱中的表达动态和生物学功能。结果表明,NlTgo的开放阅读框为2007bp,推测编码669个氨基酸残基。多序列比对表明NlTgo与已知的Tgo高度同源,其中与人体虱(Pediculus humanus corporis)Tgo的一致性达68%。系统进化分析表明,NlTgo与豌豆长管蚜(Acyrthosiphon pisum)、始红蝽(Pyrrhocoris apterus)和臭虫(Cimex lectularius)的Tgo在系统发育树中形成一个类群。时空表达谱表明NlTgo在褐飞虱1龄、2龄时期高表达,在卵期表达量较低;在卵巢中表达量最高,在体壁的表达量较低。RNAi结果表明,注射ds NlTgo后4d,NlTgo的表达量较空白对照组显著降低了77%,并导致若虫不能正常蜕皮而死亡。其中,处理5d后褐飞虱的存活率仅为23%,显著低于注射dsGFP的对照组(98%)。结果显示,NlTgo与褐飞虱的生长发育有关,可作为防治褐飞虱的潜在靶标。     

不同抗感水稻品种对褐飞虱胁迫的高光谱响应特征

【目的】探究不同抗感水稻受褐飞虱胁迫的高光谱反射率曲线变化及敏感光谱差异,研究水稻植株不同部位的高光谱变化。在此基础上,采用机器学习技术建立水稻褐飞虱抗性鉴定模型,为下一步开发智能化褐飞虱抗性鉴定技术提供重要基础资料。【方法】以三个具不同褐飞虱抗感特征的水稻品种(TN1、Mudgo、RHT)为对象,分析其光谱、植被指数差异并建立抗性级别预测的随机森林模型。【结果】研究发现,褐飞虱胁迫天数与光谱反射率显著相关的波段数及差异显著的波段数随着水稻的抗性水平的上升而减少。同时,在680nm左右,三个品种的光谱反射率与褐飞虫胁迫时间的相关性最好。植被指数分析表明,SIPI、SR_605/760和PSND_b与抗性级别的相关系数绝对值要高于680nm的结果。感虫品种TN1差异最早体现,中抗品种Mudgo其次,高抗品种RHT最后。不同部位的差异首先出现在第1叶叶片和第1叶叶鞘,然后依次为第2叶叶片和第2叶叶鞘以及第3叶叶片和第3叶叶鞘。预测模型的结果表明,全波段作为输入的模型效果比以单一植被指数SIPI构建的随机森林模型更好,模型准确率达到85.9%。【结论】...