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2003年, 第17卷, 第ZK期
刊出日期：2003-05-30 上一期    下一期
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综述与专论
研究报告


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综述与专论

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中国水稻抗虫性的研究及其应用：回顾与展望 刘光杰, 沈君辉, 寒川一成 2003, 17(ZK): 1-6 .  摘要 ( )   PDF(569KB) ( )   简要地回顾了近30年来我国水稻抗虫性，特别是抗稻飞虱研究及其应用的历史，并将它划分为4个发展时期：水稻抗虫种质资源发掘与评价期、水稻抗虫品种的外引和推广期、水稻品种抗虫机理和抗性生态研究期，以及水稻抗虫分子生物学和抗虫基因工程研究时期。还讨论了水稻抗虫品种的研究与应用中仍然存在的难题和障碍，并展望其发展前景。

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中国的白背飞虱研究概况 沈君辉, 尚金梅, 刘光杰, 2003, 17(ZK): 7-22 .  摘要 ( )   PDF(1489KB) ( )   通过对214篇发表在中国省级以上刊物的相关研究论文分析，概述了建国以来中国在白背飞虱研究与治理等方面的研究进展，内容包括白背飞虱的生物学特性、迁飞规律、发生特点、种群动态、为害损失、水稻品种抗性及种群综合治理等方面。

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中国杂交稻的“超感虫性”研究概况 寒川一成,刘光杰,沈君辉 2003, 17(ZK): 23-30 .  摘要 ( )   PDF(734KB) ( )   介绍了高度感虫的中国杂交稻推广带来水稻害虫生态地位发生的变。褐飞虱和白背飞虱上升为杂交稻上最突出的极易爆发成灾的重要害虫。20世纪70年代以前，白背飞虱只是水稻上的次要害虫，但80年代以来其种群大大增加。由于它从中国南部杂交稻种植区大范围迁飞，白背飞虱也成为中国中部地区粳稻上的重要害虫。由于种植具有抗褐飞虱基因[i]Bph1的杂交稻组合，褐飞虱种群曾得到暂时的控制。然而，抗虫性的杂交稻在中国中部和南部稻飞虱迁飞区推广以后，褐飞虱生物型发生了改变，对抗虫品种产生了适应性。1990年以后，以前表现抗虫的杂交稻变得高感褐飞虱。缺乏抗虫性主基因不是中国杂交稻对稻飞虱超感性的充分理由，杂交稻旺盛生长的杂种优势可能是稻飞虱生殖力提高的部分原因。中国杂交稻对稻飞虱的超感虫性是从不育系遗传而来的。因此，杂交稻抗虫性的提高有赖于不育系的改良。利用持久抗性和多抗性的IR品种如IR64作为恢复系是改善中国杂交稻的超感虫性的一种有效方法。杂交稻上二化螟和三化螟为害也有所增加。与常规稻相比，杂交稻是一种更有利的食料植物且耐虫性更强。进行水稻产量损失的估计，尤其是水稻本身对螟虫为害的补偿能力，以及螟虫和杂交稻之间的生态学关系的研究有助于评价杂交稻对螟虫田间抗性的实际影响。

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电子记录稻飞虱取食和产卵行为及其在植物抗虫性研究中的应用 服部 诚 2003, 17(ZK): 31-36 .  摘要 ( )   PDF(368KB) ( )   采用AC型电子记录系统(EMS)对褐飞虱在非寄主植物稗草和具有抗性基因[i]bph4[/i]的水稻品种Babawee上的取食行为进行了比较研究。结果表明，褐飞虱口针到达稗草韧皮部以前停止取食，这揭示了在稗草非韧皮部组织中存在拒食剂。而在抗虫品种上,口针到达韧皮部以后取食行为终止。因此，可以清楚地识别两类具有不同抑制取食抗性因子的抗性植物。分析白背飞虱产卵行为的电子记录表明，在大多数情况下，就旺盛生长的水稻植株的下半部分而言，白背飞虱产卵器插入植物组织中但不产卵。这表明旺盛生长的植株能诱导白背飞虱的产卵行为，但由于某些拒避性因素使整个产卵过程不能完成。因此，这一系统可以有效地识别具有产卵抗性的植物上行为序列中受到破坏的步骤。

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应用DNA标记分析稻飞虱的抗性基因 寒川一成, 曾 娟, 钱忠海 2003, 17(ZK): 37-46 .  摘要 ( )   PDF(788KB) ( )   简要地回顾了水稻抗飞虱的遗传位点定位和作图的新进展。来自具有不同基因组的野生稻渗入系的4个抗褐飞虱基因[i]Bph 1、 bph 2、bph 4[/i]和[i]Bph 9[/i]，以及4个暂定名抗褐飞虱基因[i]Bph 10(t)、bph 11(t)、bph 12(t)[/i]和[i]Bph 13(t)[/i]，目前已被定位于水稻12条染色体中的5条。其中，[i]Bph 1、 bph 2、 Bph 9[/i]和[i]Bph 10(t)[/i]在水稻第12染色体的长臂上形成1个连锁区段，位于[i]bph 2[/i]位点附近约25 cM。检测出几个对田间抗性和杀卵作用有影响的QTL。抗白背飞虱基因[i]Wbph 1、Wbph 2[/i]和[i]Wbph 6(t)[/i]已经或暂时定位了。粳稻中对白背飞虱具有杀卵抗性的QTL已进行了详细的分析，在第6染色体的短臂上检测到有效的QTL，在同一位点鉴定出1个显性的杀卵基因[i]Ovc[/i]。在杀卵基因[i]Ovc[/i]存在时，第1染色体上的1个QTL和第5染色体上的2个QTL增加白背飞虱的卵死亡率。用DNA标记进行QTL作图可以加深人们对作物抗虫性中复杂的生理和遗传机理的理解。标记辅助选择可以加速培育具多基因抗虫性的作物，还可以将野生种中的有利抗虫特性转入改良品种中，增加作物抗虫性的持久性和遗传多样性。

研究报告

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中国水稻品种对白背飞虱的抗性 寒川一成,张 红,杨晓君,刘光杰 2003, 17(ZK): 47-52 .  摘要 ( )   PDF(423KB) ( )   评价了来自中国的13个粳稻品种、11个籼稻品种、13个杂交稻组合，以及11个热带粳稻品种的杀卵作用和拒食抗性。具有杀卵作用的品种仅见于粳稻品种。测试的13个粳稻品种中，4个表现出明显的杀卵作用。重新评价了来自中国不同省份的42份粳稻和43份籼稻对白背飞虱的抗性。10个粳稻(约占24%)具有杀卵抗性，卵死亡率为53%~100%；95%以上的籼稻品种中，白背飞虱的卵死亡率低于30%；来自浙江的4个粳稻品种明显地抑制白背飞虱的取食。浙江的21个粳稻地方品种对白背飞虱拒取食和杀卵作用表现出独立性和连续变化。三千黄、长红稻和矮秆稻具有杀卵抗性，鸡脚黄和麻雀青具有拒取食抗性。这些发现表明抗白背飞虱基因在中国存在于同一生态区的粳稻地方品种中。

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水稻广亲和品种抗白背飞虱的研究 刘光杰,寒川一成,谭 红,曾 媛,肖淑芳,沈君辉 2003, 17(ZK): 53-55 .  摘要 ( )   PDF(280KB) ( )   采用苗期群体筛选鉴定法、蜜露量测定和产卵与卵孵化率测定等方法，就18个水稻广亲和品种对白背飞虱抗性表现进行了研究。筛选出5个对白背飞虱无拒取食作用和杀卵作用的水稻广亲和品种：Aus371、02428、Labelle、Copslo和玉92秋14。

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中国粳稻品种春江06的抗白背飞虱机理 寒川一成,刘光杰,腾 凯,林慧芳 ,沈丽丽 2003, 17(ZK): 56-66 .  摘要 ( )   PDF(842KB) ( )   与感虫杂交稻汕优63相比较，研究了具有抗性的中国粳稻春江06对白背飞虱的抗性。结果表明，春江06高抗白背飞虱。迁入的白背飞虱拒绝在春江06上着陆，也不能在其上繁殖种群；而白背飞虱更趋向于在汕优63上定居，并繁殖良好。在自由选择的试验条件下，选择春江06的白背飞虱数量显著地低于选择汕优63的。白背飞虱在春江06上平均每天每只雌成虫分泌的蜜露量仅为4.8 mg，而在汕优63上为17.4 mg，表明春江06明显抑制白背飞虱的取食活动。如果让刚羽化的白背飞虱在春江06上连续取食和产卵的话，其产卵能力和卵孵化能力明显降低。白背飞虱在春江06和汕优63上的平均产卵量分别为每只雌成虫42.4个和133.6个，孵化率分别为20.1%和64.5%；在春江06上孵化出的若虫数量只有在汕优63上的10%左右。白背飞虱卵在春江06的水渍状产卵部位有很高的死亡率。在卵孵化之前，水渍状褐变部位迅速形成坏死症状。卵死亡出现在产卵后的1~2 d内。这样的水渍状褐变则极少发生在卵孵化正常的汕优63上。根据以上的发现，可总结出在春江06对白背飞虱的抗性中，抑制取食和杀卵作用是关键的因素。这些作用分别与对迁入白背飞虱的忌避性机理、与居留型白背飞虱产卵能力和卵孵化能力下降的抗生性机理相关。这种品种抗虫性的双抗机理使得粳稻品种春江06具有了稳定和持久的田间抗虫性。

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中国粳稻春江06抗白背飞虱的系谱分析 寒川一成,李月红,张 锦,刘光杰,姚海根 2003, 17(ZK): 67-72 .  摘要 ( )   PDF(379KB) ( )   对中国粳稻春江06的抗白背飞虱特性进行系谱分析表明，春江06对白背飞虱的拒取食和杀卵抗性均来源于秀水620。秀水620的亲本中，只有秀水04具有较强的拒取食抗性，但没有杀卵抗性。在祥湖24中检测到明显的杀卵反应。亲本秀水04、单209和辐农709具有拒取食抗性，但测21没有。单209和辐农709的共同亲本农虎6号也具有拒取食抗性。然而，农虎6号、农垦58(日本粳稻)和老虎稻(中国粳稻地方品种)不具有拒取食抗性，在田间表现出感虫性。农虎6号、单209、辐农709和秀水04表现出稳定的田间抗性。春江06育种中的两个籼稻品种IR26和IR28高感白背飞虱，既无拒取食抗性，也无杀卵作用。

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中国粳稻春江06抗白背飞虱的遗传 寒川一成,刘光杰,朱春刚 2003, 17(ZK): 73-76 .  摘要 ( )   PDF(254KB) ( )   分析了高抗白背飞虱、对白背飞虱的抗性表现为拒取食性和杀卵作用的中国粳稻春江06和感虫籼稻品种TN1正反交获得的F[sub]1[/sub]和F[sub]2[/sub]代拒取食性和杀卵作用的遗传方式。所有的F[sub]1[/sub]稻株都具有拒取食和杀卵作用。两种抗性在F[sub]2[/sub]代中以3∶1的抗感比例独立分离。具有拒取食和杀卵抗性的不同组合的4种表现型以9∶3∶3∶1分离。表型分离说明春江06中的拒取食性和杀卵抗性分别受一个显性基因控制。采用常规的杂交方法可以容易地将春江06中的拒取食抗性导入日本粳稻品种日本晴、北陆153和越光中。

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水稻籼粳交DH群体中影响白背飞虱抗虫性QTL的检测 寒川一成,滕 胜,钱 前,曾大力,曾 娟,钱忠海,朱立煌 2003, 17(ZK): 77-83 .  摘要 ( )   PDF(538KB) ( )   分析了水稻籼粳交加倍单倍体(DH)群体中影响白背飞虱抗虫性和感虫性的QTL。虽然DH株系的亲本窄叶青8号和京系17没有拒取食抗性，但是白背飞虱在6个DH株系中的取食受到了强烈的抑制，可能属超亲分离。在第3染色体的粳型片段中检测到1个影响蜜露分泌的微效QTL。粳稻亲本京系17具有杀卵抗性。DH株系中的杀卵特性是通过叶鞘上杀卵反应产生的坏死症状表现的。在DH株系分蘖早期和中期，将4个杀卵作用的QTL定位在第1、2、6和8染色体的粳型片段上。出现在分蘖中期的另一个QTL被定位在第9染色体的籼型片段上。在分蘖盛期至孕穗期，杀卵位点减少至2个。整个试验期间对每个DH株系的最高杀卵级别的分析显示，在染色体2、6和9上共有4个QTL。两个主效QTL位于近邻第6染色体的粳型片段。在第1、3和5染色体上检测到3个影响第2代白背飞虱若虫密度的QTL。第3染色体上起主要作用的QTL源自粳稻亲本；第5染色体上的微效QTL源自籼稻亲本。两个白背飞虱为害的QTL位于第8和第10染色体的籼型片段，另一个QTL位于第3染色体的粳型片段。这些QTL被认为与水稻品种对白背飞虱田间抗性表达有关。

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抗虫水稻品种上饲养的白背飞虱种群的致害性变化 沈君辉,王 燕,寒川一成,服部 诚,刘光杰 2003, 17(ZK): 84-88 .  摘要 ( )   PDF(514KB) ( )   采用分别带有抗白背飞虱基因〖WTBX〗〖STBX〗Wbph2和Wbph5〖WTBZ〗〖STBZ〗的水稻品种 ARC10239(ARC)和N'Diang(ND)作为选择寄主，获得第15代种群(ARC种群和ND种群)，对这两个种群进行致害性检测。设RHT和TN1为抗感虫对照。结果表明这两个种群在其相应的寄主品种上分泌唾液和X波持续时间较短，而取食韧皮部的时间较长。ARC种群和ND种群分别在其相应的寄主品种和TN1上分泌的蜜露量没有显著差异，且明显大于其在RHT上分泌的蜜露量。在寄主品种和TN1上的产卵量明显高于RHT，发育卵率没有显著差异。ND种群在其寄主品种上的若虫存活率为45.0%，介于TN1(71.4%)和RHT(210%)之间，并与它们存在显著差异，ARC种群在其寄主品种上的若虫存活率为68.3%，与它在TN1上(77.5%)的若虫存活率之间没有显著差异，且明显高于RHT(22.6%)。这两个种群若虫发育历期在其各自的选择寄主与TN1之间没有显著差异，且明显短于其在RHT上的发育历期。因此，这两个种群在取食和产卵方面已基本适应其相应的选择寄主品种，但ND种群的若虫存活率还较低。

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两个杂交稻组合及其亲本材料对白背飞虱抗性的研究 刘光杰,寒川一成,蒲正国,杨英松 谯青春,沈君辉,谢雪梅, 陈仕高,石敦贵 2003, 17(ZK): 89-94 .  摘要 ( )   PDF(486KB) ( )   采用田间白背飞虱种群调查和水稻产量、室内白背飞虱蜜露量、产卵量及卵发育率测定，在浙江富阳和重庆秀山两地研究了杂交稻组合及其亲本材料对白背飞虱的抗虫性。田间试验结果表明：不育系协青早A和珍汕97A表现出对白背飞虱比感虫对照品种TN1更感虫的“超感虫性”，稻株上的若虫量分别高达371.1和292.5只/丛。在杂交稻汕优63和协优9308上的若虫数量与TN1上的相当，杂交稻的感虫性主要来源于其不育系亲本。在无杀虫剂防治的情况下，感虫杂交稻组合的千粒重和产量损失率高达22%和78%左右，不育系材料被完全毁灭，表现为虫量越大，千粒重下降幅度越大，产量损失率越高。蜜露量测定表明，恢复系明恢63和9803具有一定的耐虫性。白背飞虱在杂交稻及其亲本上的产卵量和卵发育率没有显著差异。还对杂交稻抗虫性的改良进行了讨论。

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中国杂交稻组合汕优63上白背飞虱多发生的成因探讨 寒川一成,刘光杰,卓 军,韩 翔,尤成冰 2003, 17(ZK): 95-102 .  摘要 ( )   PDF(574KB) ( )   以汕优63及其亲本、常规稻春江11为材料，研究了白背飞虱在中国杂交稻品种汕优63 上大量发生的主要原因。从杂交稻汕优63和常规粳稻春江11上白背飞虱的发生情况来看，白背飞虱长翅型雌成虫的迁入密度和产卵数没有明显差异，种群的变化也一致。但汕优63的卵孵化率较高，若虫种群密度也明显较高。从汕优63及其亲本对白背飞虱的反应来看，汕优63的恢复系明恢63抑制白背飞虱的繁殖，但不育系珍汕97A和保持系珍汕97B对白背飞虱繁殖有促进作用。珍汕97A和汕优63的稻飞虱间的干物质转化率基本相同，但汕优63具有较高的干物质生产能力，可能使白背飞虱繁殖密度较高。日平均蜜露分泌量，以珍汕97A和珍汕97B最多，明恢63最少，汕优63居中。珍汕97A的筛管液中大部分是主要氨基酸，浓度高于汕优63和明恢63。汕优63与明恢63的筛管液中氨基酸的总浓度基本相同，但微量氨基酸浓度高于明恢63。总的来看，汕优63的白背飞虱繁殖率较高，主要原因在于不育系珍汕97A的高感虫性和杂种优势的高干物质转化能力产生的耐受性，而不是珍汕97A的白背飞虱感虫性和细胞质不育导致的。

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混植水稻抗虫和感虫材料抑制白背飞虱发生的初步研究 刘光杰,陈仕高,王敬宇,沈君辉,寒川一成,谢雪梅 2003, 17(ZK): 103-107 .  摘要 ( )   PDF(374KB) ( )   以与浙辐802成对的、具有Rathu Heenati抗白背飞虱基因的近等基因系“浙抗”，以及以2∶1比例混合“浙抗”与浙辐802种子构成的抗感白背飞虱混合群体“浙混”为材料，采用田间白背飞虱的种群调查和水稻产量及千粒重的测定，结合室内蜜露量、产卵量和卵发育率的测定，研究了混植抗感白背飞虱近等基因系材料对白背飞虱的控制效果。试验结果表明，“浙混”上的成虫及若虫数量均与在抗虫的RHT和“浙抗”上的相近，分别是在感虫的浙辐802和TN1上的1/2和1/4～1/5。白背飞虱在“浙混”和“浙抗”上分泌的蜜露量分别为9.03和6.97 mg/♀·d，显著地低于在浙辐802(17.64 mg/♀·d)和TN1(19.14 mg/♀·d)上的。白背飞虱在“浙混”与“浙抗”、浙辐802与TN1上的产卵量和卵发育率都没有显著性差异。与“浙抗”相比，“浙混”和浙辐802的稻谷产量分别增加了1.17%和减少了19.11%，“浙混”和浙辐802的千粒重分别减少了257%和9.84%。因此，混植抗感白背飞虱水稻材料可以有效地抑制白背飞虱的发生，还可以保证水稻产量不受损失。

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种植抗虫品种和减量使用杀虫剂的白背飞虱可持续治理技术的田间试验 刘光杰,寒川一成,石敦贵,陈仕高,沈君辉,谢雪梅,谯青春,蒲正国,刘祥贵,杨英松,王敬宇,刘 春,万 蓉 2003, 17(ZK): 108-114 .  摘要 ( )   PDF(602KB) ( )   采用田间虫情和天敌数量调查、水稻产量与千粒重测定和水稻生产实际收益比较的方法，在浙江富阳和重庆秀山两地进行了种植抗虫品种和减量使用杀虫剂的白背飞虱可持续治理技术的田间试验。设使用杀虫剂2次和农户管理(使用杀虫剂4~5次)两个处理，无杀虫剂作为对照。试验结果表明，抗虫品种嘉花1号在各种杀虫剂处理中，白背飞虱成、若虫数量最低(0.9～3.3只/株)，是感虫品种中香1号无杀虫剂处理的0.12%。无杀虫剂处理的蜘蛛数量分别是农户管理和杀虫剂2次处理的2.8～5.5倍和1.6～4.1倍。在同样的杀虫剂处理条件下，抗虫和耐虫品种的稻谷损失量和损失率较感虫品种明显地低。水稻生产的实际收益比较显示，无杀虫剂处理，种植嘉花1号可以增收1.13%～15.91%。因此，稻农种植抗虫或耐虫品种，减量使用杀虫剂至2次或不使用杀虫剂，充分利用蜘蛛等天敌的控制作用，完全能够有效地抑制白背飞虱种群的发生和发展，获得与常规杀虫剂用量 (4~5次)相仿或更高的收益。