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.     

若干水稻品种对褐飞虱的抗性监测

IR26等9个抗褐飞虱水稻品种对近年田间褐飞虱的抗性监测结果表明,IR36、Mudgo、川米2号、协优10号和秀水620抗虫;IR26和汕优6号中抗;87品4和ASD7的抗性随虫口密度不同而异。抗性机制测定,IR36排趋性、抗生存性和拒食性显著:川米2号和87品4拒食性和抗生存性显著:Mudgo、IR26和ASD7拒食性显著。     

不同水稻品种对褐飞虱的抗性对比

近几年来,水稻褐飞虱在我县一、二晚稻中连年重发生,为害损失逐年加重,是影响我县晚稻产量的重要因素之一。在化学防治过程中,由于连续重施杀虫剂,造成褐飞虱种群对常用的几种防治药剂产生了明显抗(耐)药性、天敌种群数量减少、防治成本提高和环境污染等诸多问题。预防和减轻     

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。     

水稻对褐飞虱和白背飞虱的抗性及其机制研究进展

作物品种抗虫性是害虫综合治理中重要的技术措施。筛选抗性材料和评价其抗性机制是作物育种和害虫综合治理的关键所在。本文综述了水稻品种对褐飞虱和白背飞虱的抗性及其机制,并介绍了抗稻飞虱的基因及其在育种上的应用。可为水稻抗稻飞虱品种的选育和利用以及稻飞虱的综合治理提供借鉴。     

抗褐飞虱生物型Ⅱ水稻品种抗性稳定性研究

1996～2002年调查桂引901、国粳4号抗褐飞虱的结果表明,在桂引901、国粳4号上褐飞虱的虫口密度均显著低于在当地主栽感虫水稻品种上,说明这两个水稻品种抗性稳定;监测褐飞虱生物型在广西南宁的变异动态,结果表明该虫均以生物型Ⅱ为优势种群,孟加拉型所占比率逐年上升,但上升的速度较慢。对该虫生物型的监测结果进一步反映桂引901、国粳4号的抗性稳定性。     

水稻品种对褐飞虱种群增长的影响

试验测定了8204、8533、农虎、测48、秀水620、秀水664、秀水678及汕优六号等8个品种对与褐飞虱种群发育、存活和生殖等有关的11项参数的影响。结果表明,秀水620、664和678等品种的抗褐飞虱性状与汕优六号相似,可使种群内禀增长力下降,平均世代历期和种群加倍时间延长,净增殖力较对照品种降低79.5%—88.1%。影响种群内禀增长力的主要原因是成虫生殖力和若虫存活率下降,引起世代时间延长的主要原因是若虫历期延长和成虫存活和产卵动态的改变。但是,在秀水620和664上连续饲养的第三代,若虫存活率明显提高。田间试验证实,秀水620和664对褐飞虱自然种群的增长有明显控制作用,其主害代高峰虫量分别较对照下降79.9%和72.5%,发生期亦有所推迟。     

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。     

水稻品种对灰飞虱的抗性及其机制

为明确水稻品种对灰飞虱的抗性及其机制,研究了11个水稻品种对灰飞虱的忌避性和抗生性,并进一步分析了营养物质、二氧化硅(SiO2)以及草酸含量与抗虫性的关系。结果表明,武粳15、武运粳7号及武运粳8号等3个粳稻品种感灰飞虱;镇稻2号、徐稻3号、盐稻8号、扬粳9538等4个粳稻品种以及汕优63、协优63、协优136、丰优香占等4个杂交组合中抗或高抗灰飞虱。灰飞虱若虫存活率与水稻植株体内可溶性糖含量、淀粉含量、游离氨基酸总量以及可溶性蛋白质含量均呈极显著的正相关。镇稻2号、徐稻3号、协优136叶鞘中SiO2含量分别为0.1660±0.0027、0.1530±0.0081、0.1401±0.0064g/g,显著地高于感虫对照。扬粳9538、镇稻2号叶片草酸含量分别为56.372±1.086、53.763±1.887μg/mL,显著高于感虫对照。低含量营养物质使供试水稻品种对灰飞虱表现抗性,SiO2含量和草酸含量较高是部分水稻品种(如镇稻2号)抗虫的原因。     

褐飞虱利它素及其与水稻品种的关系

本文主要研究了稻虱缨小蜂(Anagrus nilaparvatae Pang et Wang)寄主褐飞虱(Nilaparvata lugens(St(?)l))利它素的存在部位、抽提方法以及水稻品种对其蜜露中利它素活性的影响。结果表明:在褐飞虱的各虫态、蜜露及脱皮壳中均存在能引起稻虱缨小蜂触角搜索行为的接触性利它素;干燥蜜露中的利它素活性极显著地低于新鲜和湿润蜜露中的。用二氯甲烷、正己烷、乙醚、甲醇和丙酮均能有效地从褐飞虱若虫和雌成虫中提取利它素。水稻品种能对褐飞虱蜜露中的利它素活性产生明显影响。在测试的6个水稻品种中,取食浙852的褐飞虱蜜露中的利它素活性分别显著和极显著地比取食TN1和Nabeshi的褐飞虱蜜露中的高。     

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     

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。     

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。     

水稻品种抗褐飞虱不同生物型与其主要农艺性状的关系研究

对水稻品种抗褐飞虱不同生物型与其主要农艺性状的关系研究结果表明,水稻品种抗褐飞生物型Ⅱ与分蘖力相关显著,与始穗期、抽穗期、齐穗期、生育期、株高、有效穗、穗粒数、结实率、千粒重相关不显著。水稻品种抗褐飞虱孟加拉型与始穗期、抽穗期、齐穗期、有效穗相关显著;与生育期相关极显著;与分蘖力、株高、穗粒数、结实率、千粒重相关不显著。     

非嗜食植物乙醇提取物对褐飞虱产卵的驱避作用

应用干扰作用控制指数IIPC(interference index of population control),评价47种非嗜食植物乙醇提取物对褐飞虱(Nila parvata lugens)的产卵驱避效果。结果表明,处理后48h,大多数供试植物提取物(浓度均为10.0g/L)对褐飞虱均有较强的产卵驱避作用。其中山姜(Alpinia japonica)、长叶马兜铃(Aristolochia championii)、华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)等8种乙醇提取物处理的稻株上未见产卵;飞机草(Chromolaena odorata)、蒜(Alliumsativum)、苍耳(Xanthium sibiricum)等9种植物的乙醇提取物的IIPC小于0.100;薇甘菊(Mikania micrantha)、马缨丹(Lantana camara)、蓖麻(Ricinus communis)等13种植物的乙醇提取物的效果达80%以上。随着作用时间的延长,产卵驱避持续效果逐渐减弱,持续驱避作用时间为3d。此外,随着提取物使用剂量的提高,产卵驱避作用增强,具有产卵驱避作用的浓度为10.0g/L以上。     

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。     

黑龙江省水稻品种资源对水稻细菌性褐斑病的抗性鉴定

选育和应用抗病品种是防治水稻细菌性病害最经济有效的措施。本研究采用苗期喷雾法和针刺法对黑龙江省42个水稻主栽品种进行抗性鉴定。结果表明,利用针刺法鉴定的各水稻品种中表现中抗以上的品种有14个,其中高抗品种2个,对接种水稻品种病斑长度进行差异显著性分析,42个水稻主栽品种间抗性存在显著差异;利用喷雾法鉴定各品种,病级表现1级的品种有7个,占16.7%。对数据进行比较分析,针刺法和喷雾法对抗病品种鉴定的结果基本一致。本研究鉴定的2个高抗稻种资源对于抗细菌性褐斑病生产实践提供重要价值。因此,加大对水稻品种资源的深入研究,对实现水稻细菌性褐斑病的可持续控制有着重要意义。