摘要: 利用16SrDNA通用引物扩增了水稻褐飞虱Nilaparvata lugens(Stal)体内共生细菌的序列,经克隆、测序和NCBI数据库比对,发现褐飞虱体内存在杀雄菌属Arsenophonus类共生细菌,系统发育上与粉虱科和木虱科体内的Arsenophonus属亲源关系较近。在褐飞虱体内该共生细菌具有两种长度不同的16SrDNA序列,分别为1504bp和547bp,其中后者为前者中间缺失了957bp,其余序列相同。通过重新设计两对引物进行扩增,进一步确认不同褐飞虱地理种群及寄主种群均存在两种片段。Arsenophonus特异的23SrDNA引物的扩增结果表明,Arsenophonus存在于所有检测的褐飞虱种群中,但不存在于水稻寄主中。荧光定量PCR检测发现3个褐飞虱室内寄主种群Arsenophonus属共生细菌含量不同,其中TN1种群明显高于Mudgo种群和ASD7种群。此为水稻褐飞虱体内存在Arsenophonus属共生细菌的首次报道。

摘要: 褐飞虱Nilaparvata lugens是水稻最重要的害虫之一,长期依赖化学防治导致了该害虫对不同类型杀虫剂抗性的产生,对新烟碱类杀虫剂吡虫啉高水平抗性的产生更是造成了巨大的粮食生产损失。近年来在褐飞虱对吡虫啉抗性机理,以及在抗药性机理研究推动下吡虫啉作用靶标褐飞虱神经系统烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,nAChRs)毒理学等方面取得了许多研究进展。nAChRs是昆虫神经系统中最重要的神经递质受体,是几类重要杀虫剂的作用靶标,其中以新烟碱类杀虫剂为代表。通过对比敏感品系和室内连续筛选获得的高抗吡虫啉品系,在褐飞虱两个nAChRs亚基Nlα1和Nlα3中均发现了抗性相关点突变Y151S,该突变导致了受体与吡虫啉结合亲和力的显著下降,而对内源神经递质乙酰胆碱的亲和力影响很小。Nlα1与褐飞虱另外两个亚基Nlα2和Nlβ1共聚成一个受体,构成吡虫啉低亲和力结合位点;Nlα3与褐飞虱另外两个亚基Nlα8和Nlβ1共聚成一个受体,构成吡虫啉高亲和力结合位点。不仅褐飞虱nAChRs与吡虫啉抗性相关,某些nAChRs附属蛋白也直接影响褐飞虱对吡虫啉的抗性,如Lynx蛋白。关于褐飞虱nAChRs组成、抗药性相关变异、受体附属蛋白对抗药性的影响等方面的研究,均为国内外前沿报道,不仅有助于对新烟碱类杀虫剂抗性机理的理解,对昆虫nAChRs毒理学同样具有很大的推动作用。

摘要: 为了解褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)侵害后水稻耐虫性与植物体内源激素关系,应用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)研究褐飞虱若虫侵害分蘖期超级培矮64S/E32和TN1,灌浆期协优963和TN1后根及叶片脱落酸(abscisic acid,ABA)含量变化。结果表明:褐飞虱侵害分蘖期超级培矮64S/E32和TN1后3d,叶片ABA含量显著上升,ABA含量根冠比(根ABA/叶片ABA)显著下降;侵害后6d,超级培矮64S/E32叶片ABA含量显著下降,根冠比显著上升;但TN1叶片ABA含量在褐飞虱侵害后3d和6d显著上升,根冠比显著下降。褐飞虱侵害灌浆期协优963与分蘖期超级培矮64S/E32变化一致,TN1在褐飞虱侵害后3d叶片ABA含量显著上升,根冠比显著下降;侵害后6d,叶片ABA含量、ABA含量根冠比均显著上升。由ABA含量变化百分比可见,分蘖期ABA含量变化幅度较灌浆期大;耐虫品种变化幅度较感虫品种大,持续期较感虫品种短;叶片变化幅度较根部大。褐飞虱侵害后,两种不同生育期两种抗性不同的水稻品种比较,耐虫品种叶片ABA含量先上升(3d)后下降(6d),ABA含量根冠比先下降(3d)后上升(6d);感虫品种叶片ABA含量持续上升(3d和6d),分蘖期ABA含量根冠比持续下降(3d和6d),灌浆期ABA含量根冠比先下降(3d)后上升(6d);耐、感虫水稻品种根部变化规律不明显。这些差别表明不同水稻(耐虫和感虫)品种受褐飞虱侵害后体内ABA含量变化规律不同。本研究结果对深入阐明水稻耐虫品种的机制具有重要参考价值。

摘要: 为了解褐飞虱Nilaparvata lugens侵害后水稻抗性水平与根系吸收氮(N)、磷(P)、钾(K)的关系,对不同抗性水平的水稻受褐飞虱侵害后的平均受害水平、植株功能损失指数及水稻吸收水培液营养元素N,P,K情况进行了研究。结果表明:不同水稻品种(TN1、协优63、协优963和超级培矮64S/E32)接种褐飞虱后,TN1受害最严重,协优63和超级培矮64S/E32次之;受害最轻的是协优963,30头/株侵害后植株功能损失指数仅为0.661。40,60和80头/株侵害水稻后根系对K吸收下降程度最显著,其次为P,最后为N;且随褐飞虱侵害时间的延长(6d,9d)影响愈显著。60头/株侵害TN1、协优63、协优963和超级培矮64S/E32后9d,根系对K吸收下降率分别为164.11%,74.61%,55.16%和46.60%。由此可见,随水稻品种抗性水平的下降,接种褐飞虱后,水稻根部对水培液营养元素吸收下降程度愈显著。本研究结果可对深入阐明不同抗性水平水稻抗(耐)虫机制与根系吸收能力关系提供参考。

摘要: 表达序列标签(expressed sequence tags,ESTs)是开发微卫星标记的一个重要的资源。褐飞虱Nilaparvata lugens(Sta°l)EST序列的公布为开发EST-SSRs提供了宝贵的数据资源,本研究利用生物信息学对NCBI公共数据库中的37398条褐飞虱ESTs序列进行EST-SSRs特征分析,得到全长为7619.324kb的无冗余EST9852条。按照3个不同的查找标准在这些序列中搜索SSR。查找结果显示:褐飞虱EST-SSRs主要重复基元以13碱基为主,占总EST-SSR的95%以上。在单碱基重复基元中,A/T是占优势的重复基元,在二相重复类型中,AG/CT重复基元出现的频率最多,而AAG/CTT是三相重复中占绝对优势的重复基元。在褐飞虱EST-SSRs中未查找到GC重复基元。以100bp为参照,在3种查找标准下含有SSR的EST序列中两端侧翼序列均≥100bp的序列分别为738,89和42个。通过分析褐飞虱EST-SSRs标记可以为褐飞虱和近缘种的SSR标记的开发提供信息,同时通过分析褐飞虱EST-SSRs的分布频率和分布特征可以为昆虫EST-SSRs的研究提供借鉴和参考。