SRBSDV及RRSV改變水稻對(duì)介體及非介體飛虱引誘能力的研究.pdf

1、南方水稻黑條矮縮病毒（Southernriceblack-streakeddwarfvirus,SRBSDV）和水稻齒葉矮縮病毒（Riceraggedstuntvirus,RRSV）分別由白背飛虱和褐飛虱以循回增殖持久型方式傳播，前人研究發(fā)現(xiàn)，水稻植株感染SRBSDV后，對(duì)無毒白背飛虱和帶毒褐飛虱的引誘力顯著增強(qiáng)，對(duì)帶毒白背飛虱和無毒褐飛虱的引誘力卻顯著減弱。為了明確水稻病株對(duì)飛虱引誘能力的改變是否因病程不同而異，以及何種因子主導(dǎo)操縱這

2、種引誘能力的改變，本研究采用“Y”型嗅覺儀裝置和群體自由選擇裝置分別測(cè)試了無毒和帶毒白背飛虱及褐飛虱對(duì)不同病程點(diǎn)SRBSDV或RRSV病株的選擇偏好行為，并利用RT-qPCR方法定量分析了不同病程點(diǎn)病株病毒含量、抗蟲防御相關(guān)基因（OsAOS1、OsICS、OsACS2）和揮發(fā)物合成相關(guān)基因(OsLIS、OsCAS、OsHPL3)的表達(dá)水平，所得結(jié)果如下：
　　1、SRBSDV和RRSV的侵染能改變水稻植株對(duì)介體及非介體飛虱的引誘能

3、力，其改變的模式及強(qiáng)度因病程不同而異，且主要由植株揮發(fā)物介導(dǎo)。采用群體自由選擇試驗(yàn)和嗅覺選擇試驗(yàn)，測(cè)試了感染SRBSDV或RRSV的水稻植株對(duì)無毒白背飛虱和無毒褐飛虱的引誘能力，結(jié)果表明，與水稻健株相比，隨著病程的發(fā)展，感病植株對(duì)介體及非介體飛虱的引誘能力均表現(xiàn)為先減弱后增強(qiáng)再減弱的變化，其中感染SRBSDV或RRSV的病株分別在病程40天和45天左右表現(xiàn)出最強(qiáng)的引誘力。嗅覺選擇與群體自由選擇的結(jié)果基本一致，說明稻株對(duì)飛虱選擇行為的影響

4、主要由植株揮發(fā)物介導(dǎo)。
　　2、與無毒飛虱相比，帶毒飛虱對(duì)病健株的選擇偏好性發(fā)生了顯著改變。攜帶SRBSDV的白背飛虱總體上偏好選擇健株及感染了RRSV的病株，而攜帶RRSV的褐飛虱總體上偏好選擇健株和感染了SRBSDV的病株。但帶毒飛虱的選擇行為在自由選擇和嗅覺選擇試驗(yàn)中表現(xiàn)不完全一致，其差異因病株病程而異，如對(duì)于感染SRBSDV35天左右或感染RRSV20天左右的病株，帶毒白背飛虱或帶毒褐飛虱在嗅覺選擇時(shí)顯著偏好健株，但在自由

5、選擇時(shí)卻顯著偏好病株。暗示，除嗅覺外，還有其它因素參與了帶毒飛虱對(duì)水稻植株的選擇行為。
　　3、病株對(duì)飛虱的引誘能力與其體內(nèi)病毒含量呈正相關(guān)，對(duì)于無毒飛虱，病程初期，感病水稻植株體內(nèi)病毒含量逐漸遞增，對(duì)無毒飛虱的引誘能力也逐漸增強(qiáng)，分別在病程點(diǎn)40d（SRBSDV）和45d（RRSV）左右時(shí)，病毒含量達(dá)到最大值，同時(shí)引誘能力也達(dá)到最強(qiáng)狀態(tài)；病程后期，水稻植株體內(nèi)兩病毒含量逐漸遞減，對(duì)無毒飛虱的引誘能力也逐漸減弱。對(duì)于帶毒飛虱，僅當(dāng)

6、病毒含量達(dá)到較高水平時(shí)，病株才表現(xiàn)出增強(qiáng)的引誘能力，其中對(duì)帶毒非介體飛虱的引誘能力強(qiáng)于對(duì)帶毒介體的引誘能力，如在病程點(diǎn)40d左右時(shí)，60％的帶毒白背飛虱和82%的帶毒褐飛虱偏好SRBSDV病株；在病程點(diǎn)45d左右時(shí)，44%的帶毒褐飛虱和64%的帶毒白背飛虱偏好RRSV病株。
　　4、病株對(duì)飛虱引誘能力的改變與其葉綠素含量變化無關(guān)。在病程15-50d期間，感染SRBSDV或RRSV的水稻病株葉綠素相對(duì)含量均高于健株，在部分病程點(diǎn)達(dá)到

7、差異顯著水平，如在病程點(diǎn)15d、20d、25d和50d時(shí)，RRSV病株葉綠素相對(duì)含量均顯著高于健株，而此時(shí)期對(duì)帶毒褐飛虱的引誘能力在病程點(diǎn)20d時(shí)顯著增強(qiáng)（66%），在病程點(diǎn)25d時(shí)顯著減弱（40.7%），在病程點(diǎn)50d時(shí)顯著增強(qiáng)（64.7%），由此可以看出，飛虱自由選擇行為與葉綠素變化無關(guān)，進(jìn)一步說明了由葉綠素介導(dǎo)的視覺在飛虱寄主選擇行為中不起主導(dǎo)作用。
　　5、病株對(duì)飛虱引誘能力的增強(qiáng)與其部分抗蟲防御及揮發(fā)物合成相關(guān)基因表達(dá)水

8、平相關(guān)。RT-qPCR方法定量分析病株防御相關(guān)基因（OsAOS1、OsICS、OsACS2）及揮發(fā)物合成相關(guān)基因(OsLIS、OsCAS、OsHPL3)的表達(dá)水平，結(jié)果顯示，相比于健株，在病程點(diǎn)40d左右時(shí)，感染SRBSDV的病株中，水稻抗蟲防御的三種信號(hào)途徑（茉莉酸、水楊酸和乙烯途徑）合成相關(guān)基因OsAOS1、OsICS和OsACS2分別下調(diào)約79.7%、46.3%和23.8%；水稻揮發(fā)物合成相關(guān)基因OsLIS、OsCAS和OsHPL

9、3分別上調(diào)約282.2%、73.4%和209.2%。在病程點(diǎn)45d左右時(shí)，感染RRSV的病株中，水稻抗蟲防御的三種信號(hào)途徑（茉莉酸、水楊酸和乙烯途徑）合成相關(guān)基因OsAOS1、OsICS和OsACS2分別下調(diào)約35.5%、25.2%和63.3%；水稻揮發(fā)物合成相關(guān)基因OsLIS、OsCAS和OsHPL3分別上調(diào)約114.4%、41.7%和191.7%。即在病株對(duì)飛虱引誘能力顯著增強(qiáng)的時(shí)期，其體內(nèi)部分抗蟲防御相關(guān)基因（OsAOS1、OsI