辽河流域栽培稻对二化螟(Chilo suppressalis)的抗性

采用活体成株鉴定法测定了辽河流域主栽水稻品种对二化螟发育和为害的影响，同时测定了不同品种的主要形态特性、硅细胞数量和主要生化特性，评价这些品种对二化螟的抗性、分析其发生的可能机制。盐丰47对二化螟幼虫表现出较好的抗性，在沈农265上二化螟幼虫体重最小。在所测定的特性中，螟害株率与不同品种倒二叶叶角的自然对数之间具有显著的正相关关系，与稻茎Si含量之间具有显著的负线性相关关系；二化螟幼虫体重只与不同品种稻茎直径之间具有显著的正线性相关关系．研究结果对水稻品种杭件利用和未来水稻抗件育种的意义。     

取食施硅水稻对褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确褐飞虱Nilaparvata lugens成虫取食施硅水稻对其体内保护酶及解毒酶活性的影响,为硅介导的水稻抗虫性的应用提供证据。【方法】以TN1(感虫品种)为供试水稻品种,采用营养液添加Na₂SiO₃·9H₂O的方法设置112 mg Si/L(Si+)和0 mg Si/L(Si-)2种施硅水平,通过酶活性分析测定取食Si+或Si-水稻植株24, 48, 72和96 h后褐飞虱成虫体内保护酶［过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和超氧化物歧化酶(superoxide, SOD)］以及解毒酶［谷胱甘肽S-转移酶(glutathione-S-transferase, GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)和多功能氧化酶(mixed-functional oxidase, MFO)］活性的动态变化。【结果】与取食Si-水稻植株的褐飞虱成虫相比,取食Si+水稻植株24和48 h时,褐飞虱成虫POD活性分别显著增加101.2%和55.2%,SOD活性分别显著增加78.2%和19.6%;取食72 h时,CAT和SOD活性分别显著增加16.5%和29.7%;取食96 h时,CAT和POD活性稍有降低,SOD活性显著降低12.6%。添加硅总体上增加GST和MFO活性,降低CarE活性。取食Si+水稻植株24, 48, 72和96 h时,GST活性分别显著升高57.2%, 200.7%, 84.7%和45.9%;MFO活性在取食72和96 h时分别显著升高70.2%和28.3%;而CarE活性在取食72和96 h时分别显著降低38.1%和32.0%。【结论】取食施硅水稻引起褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性发生了变化,进而对褐飞虱生理代谢产生了影响。     

硅介导的水稻对二化螟幼虫钻蛀行为的影响

采用对二化螟敏感(汕优63)和中抗(盐丰47)的水稻品种,设置硅酸钙处理,观察二化螟蚁螟和三龄幼虫在不同处理稻茎上的钻蛀率、蛀入率和蛀入耗时,同时测定不同处理植株的硅细胞数量及植株与土壤的二氧化硅含量,旨在明确水稻施用硅肥对二化螟幼虫钻蛀行为的影响以及这种影响在不同龄期幼虫和不同抗虫性水稻品种间是否存在差异。蚁螟和三龄幼虫钻蛀率随硅肥施用量增加而降低(幅度为5%—28%)。蚁螟蛀入率在硅肥处理之间和水稻品种之间均没有差异;三龄幼虫蛀入率随硅肥施用量增加而显著下降10%—40%,盐丰47上的蛀入率显著低于汕优63(差异10%—30%)。蚁螟蛀入耗时随硅肥施用量增加而显著延长,三龄幼虫蛀入耗时与品种抗性有显著关系。稻茎硅含量随硅肥施用量增加而增大,并且与三龄幼虫蛀入率呈负相关、与三龄幼虫蛀入耗时呈正相关关系。因此,施用硅肥可直接抑制二化螟幼虫钻蛀,蛀入耗时的延长可间接地延长幼虫暴力于其它防治措施的时间;施用硅肥对三龄幼虫成功蛀入的影响大于对蚁螟的影响;相对于抗虫品种,施用硅肥能在更大程度上增强感虫品种对二化螟幼虫钻蛀行为的抑制作用。     

水稻施用硅肥对稻纵卷叶螟幼虫保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】研究施硅水稻对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)幼虫保护酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD)和解毒酶(谷胱甘肽-S-转移酶GST、乙酰胆碱酯酶ACh E)活性的影响,为探明硅增强水稻抗稻纵卷叶螟的机理和稻纵卷叶螟的综合治理提供依据。【方法】采用感虫水稻品种TN1,设置2种施硅水平,即0.32 g Si/kg土壤(Si+)和不施硅(Si-),测定取食水稻24、48、72、96 h后3龄幼虫体内CAT、POD、SOD、GST、ACh E活性的动态变化。【结果】幼虫取食Si+水稻前期(24~48 h),CAT、POD、SOD活性呈上升趋势,并在48 h时达到最高值;取食后期(48~96 h),CAT、POD、SOD活性下降并在96 h时显著低于Si-处理。在Si-处理中,幼虫CAT和POD活性"先降低、再升高",SOD活性呈一直增大的趋势。取食Si+水稻幼虫GST活性始终显著高于Si-处理,而ACh E活性均低于Si-水稻,并在72 h和96 h时显著低于Si-水稻。处理间幼虫存活率存在显著差异,Si+水稻上1龄和3龄幼虫的存活率显著低于Si-水稻。这些结果说明,硅处理可能使稻纵卷叶螟幼虫产生应激反应引起保护酶活性在短时间内增大,但取食一段时间后保护酶活性下降。ACh E活性受到抑制,会引起昆虫神经传导的异常反应,造成昆虫死亡。【结论】硅可能通过参与植物的生理代谢过程,诱导植物增加次生代谢物的合成和积累,引起稻纵卷叶螟保护酶和解毒酶的活性变化,可能会影响稻纵卷叶螟的存活。     

硅对植物抗虫性的影响及其机制

硅不是植物必需营养元素,但硅在提高植物对一系列非生物和生物胁迫的抗性方面都具有重要作用。综述了硅对植物抗虫性的影响及其机制。在多数植物中,增施硅肥可增强其抗虫性;所增强的抗性与硅肥种类和施用方式之间存在关系。植物组织中沉积的硅可增加其硬度和耐磨度,降低植物可消化性,从而增强植物组成性防御,包括延缓昆虫生长发育、降低繁殖力、减轻植物受害程度;植物体内的硅含量以及硅沉积的位点和排列方式影响组成性防御作用的强度。此外,硅可以调节植物诱导性防御,包括直接防御和间接防御,直接防御涉及增加有毒物质含量、产生局部过敏反应或系统获得抗性、产生有毒化合物和防御蛋白,从而延缓昆虫发育;间接防御主要通过释放挥发性化合物吸引植食性昆虫的捕食性和寄生性天敌而导致植食性昆虫种群下降。     

水稻施用硅肥对稻纵卷叶螟幼虫取食和成虫产卵选择性的影响

采用感虫水稻品种TN1,设置3种施硅水平,即高硅(0.32 g Si/kg土壤)、低硅(0.16 g Si/kg土壤)和不施硅对照(0 g Si/kg土壤),研究了施用硅肥对稻纵卷叶螟产卵和取食选择性的影响。结果表明:稻纵卷叶螟幼虫对硅处理水稻叶片的取食选择性和成虫在硅处理水稻上的着卵量、着卵率均显著低于对照水稻。高硅处理水稻叶片中的硅含量、可溶性糖含量和碳氮比高于对照,而氮含量低于对照;低硅处理水稻叶片的碳氮比高于对照、氮含量低于对照。同时,硅处理显著降低水稻的卷叶株率和卷叶率。这些结果表明,施硅能增强稻纵卷叶螟对水稻的不选择性,从而增强水稻对稻纵卷叶螟的抗性。