稻飛虱對二化螟為害稻株的反應(yīng)及機制.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，全球超過一半人口以稻米為主要食物來源。然而水稻在生長過程中遭受各種生物和非生物因素的影響，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)，其中蟲害是影響水稻產(chǎn)量的一個重要因素。水稻上有多種害蟲，他們之間通過水稻這一介體存在著互利、偏利和競爭等關(guān)系。本文主要以水稻（包括Bt水稻）—二化螟(Bt水稻靶標(biāo)害蟲)—稻飛虱(Bt水稻非靶標(biāo)昆蟲)的生態(tài)關(guān)系為研究對象，利用生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和組學(xué)技術(shù)，從不同層面闡明水稻介導(dǎo)的二化螟和稻飛虱的種間關(guān)系，揭

2、示Bt水稻的種植對飛虱種群動態(tài)的影響及相應(yīng)生態(tài)學(xué)機制。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過實驗室實驗，研究了褐飛虱對二化螟為害稻株的取食反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):不管是對飛虱具有較高抗性的品種Mudgo還是敏感品種Taichung Native1，褐飛虱均對二化螟為害株具有顯著地取食偏愛性，但是褐飛虱在同一品種的健康稻株和為害稻株上的存活率、發(fā)育歷期、體重和體長等生命參數(shù)均沒有顯著性差異。褐飛虱在Mudgo為害株上的蜜露取食量顯著低于健康株，

3、但其體重增長沒有顯著性影響。生長在Mudgo健康株或為害株上的褐飛虱進行配對后，兩種處理稻株對飛虱若蟲孵化率沒有顯著性影響。有關(guān)褐飛虱對二化螟為害稻株取食偏愛性的潛在機制有待進一步研究。
　　(2)田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，非Bt稻田稻飛虱的種群密度顯著高于相鄰Bt稻田。為了弄清產(chǎn)生這一現(xiàn)象的生態(tài)機制，在溫室和大田條件下，研究了健康稻株和二化螟為害Bt或非Bt水稻對稻飛虱的取食行為及種群動態(tài)的影響。研究表明:稻飛虱對二化螟為害稻株具有顯著的取

4、食偏愛性，而在自然條件下，Bt稻株受到靶標(biāo)害蟲二化螟的為害程度極顯著低于相鄰種植的非Bt水稻，導(dǎo)致稻飛虱從Bt稻田向非Bt稻田擴散轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致非Bt稻田稻飛虱種群密度顯著高于Bt稻田。從該結(jié)果，我們得到一個有趣的結(jié)論，即Bt水稻對非靶標(biāo)害蟲稻飛虱具有“生態(tài)抗性”。
　　(3)為了揭示稻飛虱喜食二化螟為害稻株的分子機理，利用組學(xué)技術(shù)分析了二化螟為害脅迫下水稻的生理反應(yīng)機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)二化螟為害稻株后誘導(dǎo)植株的轉(zhuǎn)錄組發(fā)生了顯著的變化，