不同水稻品種對白背飛虱取食和產(chǎn)卵的影響范文

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《環(huán)境昆蟲學(xué)報》2016年第6期

摘要:

為進(jìn)一步了解抗蟲品種對白背飛虱的抗性機制，運用標(biāo)準(zhǔn)苗期群體鑒定法、蜜露測定法等方法，研究了8個不同抗性水平水稻品種對白背飛虱Sogatellafurcifera(Horváth)取食和產(chǎn)卵選擇性的影響。結(jié)果表明，水稻品種IR54751-2-34-10-6-2、MR1532、RathuHeenati表現(xiàn)為高抗;IR54742-1-18-12-11-2、IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1表現(xiàn)中抗;IR72表現(xiàn)為中感;BG367-7、TN1表現(xiàn)為高感。白背飛虱對MR1532、IR54751-2-34-10-6-2和RathuHeenati上的取食趨性較弱，這幾個品種對白背飛虱取食量的影響最大;MR1532、RathuHeenati和IR54751-2-34-10-6-2上的卵量顯著少于產(chǎn)在對照品種TNI的卵量，IR54742-1-18-12-11-2、IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1、IR72上的卵量與產(chǎn)在對照品種TNI上的卵量差異不顯著。白背飛虱在抗蟲品種上并非完全不取食，只是抗性越強取食量越少;抗性表現(xiàn)為抗的品種對白背飛虱成蟲產(chǎn)卵選擇性有明顯影響。

關(guān)鍵詞:

白背飛虱;抗蟲品種;取食;產(chǎn)卵選擇性;抗性機制

白背飛虱Sogatellafurcifera(Horvath)是水稻生產(chǎn)上的重要害蟲，其發(fā)生具有遷飛性、毀滅性和暴發(fā)性，嚴(yán)重威脅著水稻生產(chǎn)。抗蟲品種利用是控制該蟲經(jīng)濟(jì)有效的途徑。研究抗蟲品種抗對白背飛虱的影響，有利于更有效地利用抗蟲品種。害蟲取食量和產(chǎn)卵量是衡量水稻抗蟲性的重要指標(biāo)。早在上世紀(jì)80年代便有學(xué)者對水稻品種對白背飛虱取食和產(chǎn)卵行為等方面的影響進(jìn)行研究，相關(guān)報道與白背飛虱取食行為的研究結(jié)果比較一致，認(rèn)為水稻抗性品種對白背飛虱取食有抑制作用(Khanetal.，1984，1985;胡國文等，1988，1989;唐健等，1991，1992)。但關(guān)于水稻品種對白背飛虱的產(chǎn)卵行為是否有影響卻存在不同的觀點。有些學(xué)者認(rèn)為抗蟲品種對白背飛虱產(chǎn)卵沒影響。Khan和Saxena(1984)認(rèn)為白背飛虱在感蟲和抗蟲品種上的產(chǎn)卵數(shù)基本一致;Pablo(1997)報道白背飛虱在25個感性品種和20個抗性品種上的產(chǎn)卵數(shù)相似。而多數(shù)學(xué)者認(rèn)為抗蟲品種對白背飛虱產(chǎn)卵有影響。Heinrichs等(1985)認(rèn)為抗性品種可抑制白背飛虱產(chǎn)卵;胡國文等(1988)研究認(rèn)為白背飛虱的產(chǎn)卵量有隨著品種抗性增加而降低的趨勢;俞曉平等(1990)亦報道成蟲在各品種上的棲息量與自由選擇產(chǎn)卵量之間呈極顯著相關(guān)。還有許多學(xué)者研究認(rèn)為白背飛虱在不同抗性水平的水稻品種上產(chǎn)卵量確實存在差異(劉少華等，1986;唐健等，1991;劉芳等，1998)。以上學(xué)者研究白背飛虱當(dāng)時并無生物型的分化。馬巨法等(1989)證明白背飛虱暫時無生物型的分化。但隨后有學(xué)者室內(nèi)實驗證明白背飛虱的致害性是可變化的(陳建明，2003;沈君輝等，2003)。目前，田間白背飛虱的性質(zhì)已發(fā)生改變。2007－2010年廣西田間白背飛虱種群已經(jīng)出現(xiàn)生物型分化，以I型所占的比例較多，Ⅱ型比例有所上升(黃所生等，2011)。白背飛虱出現(xiàn)生物型分化之后，水稻抗蟲品種對白背飛虱取食和產(chǎn)卵行為等方面的影響是否也會發(fā)生變化目前尚未見報道。因此，本文研究不同抗性水平水稻品種對目前田間白背飛虱取食和產(chǎn)卵的影響，進(jìn)一步了解抗蟲品種對白背飛虱的抗性機制，這對指導(dǎo)抗蟲品種選育以及害蟲防治工作都有現(xiàn)實意義。

1材料與方法

1.1供試蟲源和水稻品種

供試蟲源:從南寧田間采集回白背飛虱懷卵成蟲，用TN1飼養(yǎng)、繁殖，備用。水稻品種(材料):BG367-7、MR1532、IR54751-2-34-10-6-2、IR72、IR54742-1-18-12-11-2、IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1、RathuHeenati和TNl等8個品種，以上水稻品種(材料)均來自國際水稻研究所(IRRI)。各待測水稻品種(材料)種植在防蟲網(wǎng)室備用。

1.2方法

1.2.1不同水稻品種對白背飛虱的抗性鑒定

采用標(biāo)準(zhǔn)苗期群體鑒定法(李青等，1992;黃所生等，2011)測定待測水稻品種對白背飛虱的抗性。

1.2.2不同水稻品種對白背飛虱取食量的影響

參照吳榮宗等(1981)的蜜露測定法并略有改動。在裝有泥巴的小塑料杯上蓋上一個較大的塑料杯，大塑料杯底中央預(yù)先開個小孔，剛好夠稻株穿過并移栽到小塑料杯中。大杯頂部墊上一張用0.2%溴甲酚綠無水乙醇浸漬過的干燥濾紙，在濾紙與大杯底小孔對應(yīng)出剪個縫，剛好使稻株穿過，并在接觸處用Parafilm膜包裹好稻株。然后再用一個底部開有接蟲孔的大塑料杯(杯壁刺細(xì)孔透氣)扣在上面，稻株從接蟲孔伸出。每一裝置接入2頭白背飛虱長翅型雌成蟲(饑餓5h)，并用棉花堵住接蟲孔。每個待測水稻品種設(shè)3個重復(fù)。24h后取出濾紙，用標(biāo)準(zhǔn)計算紙測量試蟲的蜜露色斑面積。

1.2.3不同水稻品種對白背飛虱若蟲取食選擇性的影響

試驗按1.2.1方法進(jìn)行。每個待測品種設(shè)3個重復(fù)，接蟲后24、48、72和96h，觀察、記錄各待測品種上若蟲的數(shù)量。

1.2.4不同水稻品種對白背飛虱成蟲產(chǎn)卵選擇性的影響

將一個待測水稻品種和感蟲對照品種TNl均勻移栽到裝有泥巴的瓦盆中，每個品種2株20d齡秧苗，罩上防蟲罩。一盤即為一個處理，每個處理設(shè)3個重復(fù)。移栽10d后接入10頭初懷卵的短翅型雌成蟲，8d后檢查各個品種上的卵量。

2結(jié)果與分析

2.1不同水稻品種對白背飛虱的抗性不同

水稻品種對白背飛虱的抗性級別不同(圖1)。RathuHeenati、IR54751-2-34-10-6-2和MR1532的抗性級別介于2.0－3.9，表現(xiàn)為高抗水平;IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1、IR54742-1-18-12-11-2的抗性級別介于4.0－5.9，表現(xiàn)中抗水平;IR72的抗性級別介于6.0－7.9，表現(xiàn)為中感水平;BG367-7、TN1的抗性級別介于8.0－9.0，表現(xiàn)為高感水平。

2.2不同水稻品種對白背飛虱取食量的影響

不同抗性水平水稻品種對白背飛虱取食量的影響不同(圖2)。白背飛虱在抗性表現(xiàn)為高抗的品種RathuHeenati、IR54751-2-34-10-6-2和MR1532上的蜜露量顯著少于其他品種，其中以RathuHeenati上的蜜露量最少;在抗性表現(xiàn)為中抗的品種IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1和IR54742-1-18-12-11-2上的蜜露量顯著少于中感或高感的品種IR72、BG367-7和TNl上的蜜露量，但卻顯著多于抗性表現(xiàn)為高抗的品種上的蜜露量;高感的品種BG367-7和TNl上的蜜露量顯著多于其他品種。以上結(jié)果表明，水稻品種對白背飛虱取食量的影響與其品種的抗性水平成反比，抗性越強，白背飛虱取食量越少。

2.3不同水稻品種對白背飛虱若蟲取食選擇性的影響

不同水稻品種對白背飛虱若蟲取食選擇性有不同的影響(圖3)。接蟲96h后，抗性表現(xiàn)為中感或高感品種BG367-7和TN1上白背飛虱若蟲比例的平均值處在圖中最上部位置，白背飛虱若蟲對其取食趨性最強;中抗品種IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1、IR54742-1-18-12-11-2和IR72的處在圖中最中部位置，白背飛虱若蟲對其取食趨性較強;抗性表現(xiàn)為高抗的品種RathuHeenati、IR54751-2-34-10-6-2和MR1532的則處在圖中最下部位置，白背飛虱若蟲對其取食趨性較弱。接蟲后48、72和96h，各品種上白背飛虱若蟲比例在圖中的位置基本與平均值的相一致。以上結(jié)果表明，水稻品種對白背飛虱取食選擇性的影響與品種的抗性表現(xiàn)成反比。水稻品種抗性程度越高，白背飛虱若蟲的取食趨性越弱;反之，則越強。而接蟲后24h，各品種上白背飛虱若蟲比例在圖中的位置基本與平均值的不一致，可能與接蟲后24h內(nèi)白背飛虱若蟲對各品種的取食趨性還沒穩(wěn)定有關(guān)。

2.4水稻品種對白背飛虱成蟲產(chǎn)卵選擇性的影響

不同水稻品種對白背飛虱成蟲產(chǎn)卵選擇性影響不同(圖4)。對照品種TNI的卵量顯著多于抗性表現(xiàn)為高抗的品種RathuHeenati、IR54751-2-34-10-6-2和MR1532上的卵量;中抗或中感或高感的品種IR54742-1-18-12-11-2、IR71604-4-1-4-10-8-5-3-1和IR72上的卵量與對照品種TNI上的卵量差異不顯著;高感品種BG367-7上的卵量顯著多于對照品種TNI上的卵量。說明抗性表現(xiàn)為高抗的品種明顯影響白背飛虱成蟲的產(chǎn)卵，而中抗或中感或高感的品種對白背飛虱產(chǎn)卵影響不明顯。

3結(jié)論與討論

前人關(guān)于水稻品種對白背飛虱取食行為的研究結(jié)果比較一致，認(rèn)為抗性品種對白背飛虱取食有抑制作用(Khanetal.，1984，1985;胡國文等，1988，1989;唐健等，1991，1992)。本研究結(jié)果表明水稻品種抗性越強，白背飛虱取食量越少，取食趨性越弱，支持了前人的觀點。同時這也表明白背飛虱的性質(zhì)變化后，抗蟲品種抗對白背飛虱取食行為的影響沒發(fā)生變化。本研究還發(fā)現(xiàn)，接蟲后24h，白背飛虱若蟲取食選擇性與品種抗性表現(xiàn)非完全一致，這是否與接蟲后24h內(nèi)白背飛虱若蟲對各品種的取食趨性還沒穩(wěn)定有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。關(guān)于在不同水稻品種上白背飛虱的產(chǎn)卵是否存在差異性的問題。少數(shù)國外學(xué)者認(rèn)為抗蟲品種對白背飛虱產(chǎn)卵沒影響，而多數(shù)學(xué)者認(rèn)為抗蟲品種對白背飛虱產(chǎn)卵有影響(Heinrichsetal.，1985;胡國文等，1988;俞曉平，1990;唐健等，1991;劉芳等，1998)。本研究結(jié)果表明，抗性表現(xiàn)為高抗的品種對白背飛虱成蟲產(chǎn)卵明顯影響，而中抗或中感或高感的品種對白背飛虱產(chǎn)卵影響不明顯。這一結(jié)果支持了多數(shù)學(xué)者的觀點。同時這也表明白背飛虱的性質(zhì)變化后，抗蟲品種抗對白背飛虱產(chǎn)卵行為的影響沒發(fā)生變化。不同抗性水平的水稻品種次生化合物的種類和數(shù)量可能存在很大差異，從而導(dǎo)致水稻品種對白背飛虱的取食和產(chǎn)卵的影響程度不同。胡國文等(1994)發(fā)現(xiàn)抗蟲與感蟲稻株上揮發(fā)性次生物質(zhì)影響白背飛虱對寄主的趨性與取食反應(yīng)。劉光杰等(1996)用“丁醇提取法”提取水稻“rathuheenati”的拒食物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)磷酸三丁酯為主要的次生物質(zhì)與抗白背飛虱有關(guān)。目前，田間白背飛虱的性質(zhì)已發(fā)生改變，已經(jīng)出現(xiàn)生物型分化。不同品種對白背飛虱不同生物型的取食和產(chǎn)卵影響以及生理生化機制有待研究。

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作者:程正新 黃所生 吳碧球 黃鳳寬 韋素美 單位:廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所 廣西作物病蟲害生物學(xué)重點實驗室 江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院