小麦抗吸浆虫主效QTL功能标记的开发

麦红吸浆虫(Sitodiplosis mosellana Géhin)是影响我国小麦生产的重要害虫之一。为提高抗麦红吸浆虫的选择效率和实现抗虫性与其它性状的聚合,本研究在前期定位基础上,对抗虫主效QTL(QSm.hbau-4A)3.4 Mb的候选目标区间内的序列差异进行开发和标记设计,并检测了标记在不同遗传背景材料间的检测效率。结果表明:在目标区间内存在371个SSR位点和3处插入缺失(InDel),据此开发出5个多态性标记。这些标记在由近等基因系构建的F2单株间的分型结果与相应品系的抗虫性符合程度约为90%左右。其中,标记Xcg116在检测到具有4AL抗虫主效位点QSm.hbau-4A的可能性超过80%(80%~88.89%);In1在不同抗性品种中的平均检测效率为67%左右(67.39%~70.97%)。研究认为Xcg116和In1这2个标记可用于对携带QSm.hbau-4A位点的小麦种质资源进行吸浆虫抗性筛选。

小麦吸浆虫小热激蛋白基因Hsp21.9的克隆及在滞育过程与温度胁迫下的表达特性

【目的】小麦吸浆虫(Sitodiplosis mosellana)是最重要的小麦害虫之一,滞育使其度过酷暑和严寒。本研究旨在探讨小麦吸浆虫小热激蛋白(small heat shock protein,sHsp)基因Hsp21.9在滞育中的作用。【方法】利用RACE和RT-PCR技术从小麦吸浆虫滞育前幼虫中克隆Hsp21.9全长cDNA序列;利用生物信息学软件对其核苷酸和编码蛋白特性进行分析;采用RT-qPCR技术分析Hsp21.9在滞育进程(滞育前、滞育、滞育后静息期和滞育后发育)不同阶段幼虫及夏滞育幼虫在短期(≤120 min)极端高温(35-50℃)和越冬幼虫在短期(≤120 min)极端低温(0--15℃)胁迫下的表达模式;通过大肠杆菌原核表达系统诱导表达及纯化其编码蛋白,采用吸光值法测定重组蛋白抑制猪心苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)热聚沉的能力。【结果】克隆获得了cDNA全长为1 087 bp的小麦吸浆虫Hsp21.9,命名为SmHsp21.9(GenBank登录号:KT749988),其开放阅读框长度为582 bp,编码193个氨基酸,其中谷氨酸含量最高(12.4%),半胱氨酸含量最低(0.5%);预测的蛋白分子量为21.9 kD,等电点为5.67。SmHsp21.9氨基酸序列具有小热激蛋白家族典型的α-晶体结构域,该结构域由6个β-折叠组成,其在空间上形成β-三明治结构。蛋白序列相似性和系统进化分析表明,SmHsp21.9蛋白与长角亚目昆虫摇蚊(Chironomus riparius)Hsp27的相似性最高、亲缘关系最近。RT-qPCR分析结果表明,小麦吸浆虫滞育不同时期幼虫SmHsp21.9表达量存在显著差异,进入滞育后表达量显著降低,10月后逐渐升高,滞育后静息阶段的12月和翌年1月显著高于其他季节。与未处理的对照相比,35-45℃高温、-5--10℃低温处理可显著诱导越夏、越冬幼虫SmHsp21.9的表达,以30-60 min处理诱导效果较明显;高于50℃或低于-15℃诱导效果不明显。获得的SmHsp21.9重组蛋白可显著抑制MDH在高温(43℃)下聚集,具有显著的分子伴侣活性。【结论】小麦吸浆虫SmHsp21.9的表达不仅受滞育发育影响,而且受环境温度的调控,其可能参与滞育的启动和终止,且与滞育期间的耐热和耐寒性相关。

麦红吸浆虫热激蛋白基因SmHsp60的分子特征及功能研究

【目的】麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana是重要的农业害虫,滞育使其度过夏季和冬季的极端环境。本研究旨在探析麦红吸浆虫滞育进程中热激蛋白60(heat shock protein 60,Hsp60)基因表达与滞育发育及温度耐受性之间的关系。【方法】采用RACE和RT-PCR技术克隆麦红吸浆虫SmHsp60 cDNA全长序列并进行生物信息学分析;采用qPCR技术检测SmHs p60在麦红吸浆虫滞育前至滞育后发育不同阶段(滞育前、滞育、滞育后静息和滞育后发育)幼虫及越夏幼虫在极端高温[35,40,45和50℃水浴中处理1 h以及35℃水浴中0(对照),15,30,60和120 min]和越冬幼虫在极端低温[0,-5,-10和-15℃处理1 h以及-5℃处理0(对照),15,30,60和120 min]胁迫下的表达量;通过原核表达和亲和柱层析技术获得SmHsp60重组蛋白,采用比色法和SDS-PAGE法测定重组蛋白SmHsp60抑制苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)43℃下热聚集的能力。【结果】获得麦红吸浆虫SmHsp60(GenBank登录号:KR733065)cDNA全长序列,长2270 bp,开放阅读框长1722 bp,编码573个氨基酸,编码蛋白的相对分子量为60.7 kD。氨基酸序列分析表明,SmHsp60具有线粒体Hsp60典型的标签序列,与同为瘿蚊科(Cecidomyidae)的甘蓝瘿蚊Contarinia nasturtii Hsp60序列一致性最高、亲缘关系最近。qPCR检测结果表明,麦红吸浆虫SmHsp60在滞育阶段表达量没有显著变化,但在滞育后静息阶段逐渐升高,在滞育后静息阶段早中期即12月和翌年1月达到最高,显著高于在其他发育阶段的。与未处理的对照相比,35和40℃下1 h以及35℃下30~60 min时可显著诱导越夏幼虫SmHsp60上调表达;-5℃下1 h可显著诱导越冬幼虫SmHsp60上调表达,但高于45℃和低于-10℃的表达量没有显著变化。获得了高纯度的SmHsp60重组蛋白,可有效保护MDH免遭热聚沉,具有显著的分子伴侣功能。【结论】SmHsp60参与麦红吸浆虫滞育调控,可能与滞育终止及滞育期间的耐热和耐寒性相关。

耕作方式对麦红吸浆虫种群动态的影响

为了解不同耕作方式对麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Géhin)种群动态的影响,2010年和2011年,在中国科学院河北省栾城农业生态系统试验站不同耕作方式的小麦样地中,通过淘土、成虫网捕和剥穗等方法对麦红吸浆虫进行了调查研究。结果表明:两年取土筛检出的幼虫数量依次为秸秆还田免耕田>秸秆站立免耕田>秸秆还田旋耕田,但2011年网捕调查显示,秸秆还田旋耕田中的成虫数量高于另外两种样地。两年剥穗检查出的幼虫数量的排序与取土筛检出的幼虫数量的排序相反,依次为秸秆还田旋耕田>秸秆站立免耕田>秸秆还田免耕田。分析表明免耕有利于幼虫的越冬,但免耕田麦穗受害较轻。旋耕对幼虫越冬不利,但抽穗后受害较严重。在耕种方式是旋耕的情况下,漫灌可加重吸浆虫的危害。研究结果有助于进一步了解大范围耕作方式的变迁对麦红吸浆虫发生的影响。

小麦红吸浆虫成灾原因分析与防治技术研究初报

通过对小麦吸浆虫发生为害调查、防治试验和灾害控制,明确了该虫在北京市成灾的主要原因有4点,即吸浆虫是外来入侵的新害虫,生活、为害隐蔽,种群数量增长迅速和防治不及时.筛选出防治吸浆虫地下虫态和成虫的最佳药剂,每公顷施48%毒死蜱EC3L、或40%辛硫磷EC5.25L,制成毒土,于小麦拔节期撒施,防治效果达77.1%以上;用10%吡虫啉WP300g,或4,5%高效氯氰菊酯EC600ml,或10%吡虫啉WP150g加80%敌敌畏EC750ml,或40%氧化乐果EC1.5L,于小麦70%抽穗时喷施,对防治吸浆虫成虫均有较好的防治效果,其田间防效在85%～94.3%之间.通过4年的实践,提出吸浆虫新发区的控害措施,①即做好宣传培训,普及科学技术知识,②确定防治对策,抓好三个结合,③开展集中管理,统一防治.

青海省小麦吸浆虫的分布、发生条件及防控策略

小麦吸浆虫曾经是青海省小麦生产中重要害虫之一,麦黄吸浆虫和麦红吸浆虫在青海省均有发生,并且经常混合发生,在乐都区、循化县、化隆县、平安区、西宁市郊、共和县、同德县、兴海县、门源县及黄南州小麦种植区常年发生。青海省小麦吸浆虫常年发生地区的小麦生育期的平均温度是影响当年小麦吸浆虫发生面积的重要因子;小麦生育期的降水量对当年小麦吸浆虫羽化出土有较大影响,是影响当年小麦吸浆虫发生面积的次重要因子。冬季降水量对小麦吸浆虫的发生程度有一定影响,冬季干旱,春、夏季气温较高、降水量小是小麦吸浆虫大发生的气象条件。因地制宜推广农业措施,试验、推广生物防治措施,培育、引进、试验、推广抗小麦吸浆虫的小麦品种,结合化学防治措施是防控小麦吸浆虫的主要策略。

长垣市小麦吸浆虫的发生情况及防治

小麦吸浆虫是一种隐蔽性强、为害严重的害虫,造成小麦大幅度减产甚至绝收的例子很多。近年,长垣市小麦田吸浆虫经历了发生-蔓延-高峰-衰退-消亡的全过程。笔者作为一名基层农技人员,连续多年进行田间调查和现场防治,见证了吸浆虫为害地块从绝收到丰产的全过程,现将防治经验与大家分享。

小麦吸浆虫生物学特性及防治方法

小麦吸浆虫是一种毁灭性害虫。俗称小红虫、喝浆虫、黄疸虫、麦蛆等，该虫主要以幼虫为害小麦花器和乳熟籽粒，吸食浆液，造成瘪粒而减产。小麦抽穗期成虫产卵在麦穗的颖壳内，随着小麦灌浆，幼虫吸食籽粒内的浆液，造成麦粒空秕，一般被害麦地减产30％～40％，严重者减产70％～80％，甚至造成绝收。我国有麦红吸浆虫和麦黄吸浆虫两种。

小麦吸浆虫综合防治技术

小麦吸浆虫是一种毁灭性害虫，它专门吸食麦粒内的浆液，造成空秕。对小麦产量和质量影响非常大。一、生活习性。小麦吸浆虫有麦红吸浆虫和麦黄吸浆虫两种，在我国一年一代或多年一代。如条件不适，土中幼虫可休眠7～12年，以老熟幼虫在土中结圆茧越冬、越夏近11个月，翌年3月下旬小麦拔节期，地温10℃左右。土壤水分适当，大部分幼虫才破茧上升到土壤表层内准备化蛹。4月中旬小麦孕穗期，幼虫陆续在3厘米深的土层中作土室化蛹，蛹的羽化盛期在4月下旬至5月上句。大部分虫子都飞到麦穗上交尾产卵，卵产于尚未扬花的麦穗上，卵期3～5天。孵化出的幼虫钻入麦粒中吸食流出的浆液，造成秕粒而减产。幼虫期约20天，老熟幼虫爬至颖壳及麦芒上，随雨珠、露水或自动弹落在土表。钻入土中6～10厘米，3～10天结圆茧休眠，以成长的幼虫在土中结茧越夏越冬。

大荔县小麦吸浆虫发生与防治

小麦吸浆虫俗称麦蛆,属双翅目,癭蚊科。有麦红吸浆虫和麦黄吸浆虫两种,在大荔县主要危害的是麦红吸浆虫。小麦吸浆虫属毁灭性害虫,由于虫态个体小,幼虫在小麦灌浆期吸取小麦粒浆液而致使籽粒干瘪,危害隐蔽,虫量大,一旦暴发,产量损失惨重,一般年份可减产10%～30%,重发年份可损失小麦产量40%以上,

小麦抗麦红吸浆虫候选基因TraesCS4A01G437800的四引物ARMS-PCR标记开发

麦红吸浆虫(Sitodiplosis mosellana Géhin)是影响我国小麦生产的重要害虫,选育抗虫小麦品种是控制虫害最为有效的措施,而利用通量高、成本低的抗虫相关标记对提高小麦抗虫种质资源筛选和分子育种效率具有重要意义。本研究根据前期挖掘到的抗虫候选基因TraesCS4A01G437800序列中存在的SNP位点开发了1个四引物ARMS-PCR标记T3-1-1,并在92个RIL株系和95个小麦品种中进行了标记有效性检测。结果表明:T3-1-1在RIL株系间的检测有效率在90%左右,在供试高抗、高感小麦品种中的检测有效率较高,分别为63.16%和96.43%,可用于小麦种质资源的抗虫性筛选和抗虫性分子标记辅助选择。进一步分析发现,在具有抗虫位点的14个抗虫小麦品种中,多为生产上很少使用的老品种,因此鉴定和创新小麦抗虫种质资源尤为重要。

古浪县小麦吸浆虫防治技术

小麦吸浆虫属双翅目，瘿蚊科，俗名麦蛆、红虫等，它有两种，一种叫麦红吸浆虫[Sitodiplosis mosellana（Gehin）]，一种叫麦黄吸浆虫[Contarinia tritici（Kirby）]，在古浪县发生麦红吸浆虫为主。小麦吸浆虫主要为害小麦，亦可侵害大麦、青稞、燕麦等。此虫以幼虫期吸食麦粒汁液，致使麦粒秕瘦，重者只剩种皮，一般可使小麦减产10％-20％，重者可达40％～50％，甚至绝收。

麦红吸浆虫幼虫滞育期间糖类物质变化

分析研究了麦红吸浆虫Sitodiplosismosellana (Gehin)幼虫滞育期间总糖、海藻糖和糖原含量的变化。结果表明 :不同滞育年限幼虫的总糖含量无显著差异。在滞育年周期中 ,不同时期的滞育幼虫总糖含量明显不同。幼虫老熟入土滞育以前的总糖含量明显高于入土滞育期间。入土滞育过程中 ,越冬期和春季的总糖含量明显高于夏季和秋季。同期的裸露幼虫与结茧幼虫的总糖含量仅在秋季有一定的差异 ,其他时间基本相似。结茧幼虫滞育期间的海藻糖含量一直维持较高的水平 ,说明其滞育期间的糖醇积累型属于海藻糖积累型 ;

小麦对麦红吸浆虫生化抗性机制的研究

1995～2002年,在田间虫圃对1254份小麦品种（系）损失率鉴定结果的基础上,对17份小麦品种（系）总酚、单宁、可溶性糖含量进行了测定。结果表明,酚类、单宁类物质是小麦抗麦红吸浆虫两种很重要的次生代谢物,而酚类物质尤为重要,随抗性级别的不同,其诱导抗性效应不同。可溶性糖对抗性影响不大。

麦红吸浆虫唾腺EST-SSRs的信息分析及分子标记筛选

昆虫EST资源库的扩充为开发新的分子标记提供了宝贵的资源。本研究对NCBI的EST数据库中来源于麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana唾腺的1217条EST序列进行了unigene组装、SSR信息分析和EST-SSR分子标记筛选。结果表明:在1047个unigenes中共找到141个SSR位点,分布于106个(10.12%)unigenes中,平均每3.49kb出现一个SSR位点。在1～6碱基重复基元中,1～3碱基是主要重复类型,占总SSR的97.16%以上。A/T(31.21%),AC/GT(15.60%)和AAC/GTT(9.22%)分别是单、双和三碱基中占优势的重复基元类型。利用Primer Premier5.0软件对查找的EST-SSRs进行引物设计,并以麦红吸浆虫基因组DNA为模板,对从中选出的26对SSR引物进行多态性检测。结果有20对(76.92%)引物能扩增出清晰的目的条带,并且其中9对(45%)引物表现出多态性。多态性分析结果表明,从9对EST-SSR引物中,共检测到51个等位基因,平均每个位点含有等位基因数为5.67,平均期望杂合度为0.65,平均多态信息含量为0.60。本研究能够为今后麦红吸浆虫的种群遗传结构与遗传多样性研究提供帮助。

麦红吸浆虫的灾害与成灾规律研究 Ⅱ.灾害出现的影响因子与控制

小麦吸浆虫作为小麦的重要害虫能够成灾,内在条件在于其生活隐蔽、幼虫滞育与多态性、潜伏土壤中隔年或多年羽化、种群数量增长迅速,具r型与k型生态对策的优势特性。小麦作为承灾体,对麦红吸浆虫的危害有一系列防御机制,表现出不选择性、机械抗性、生化抗性等多层次的综合抗性。种植感虫小麦品种,抽穗期与吸浆虫的羽化高峰期相吻合,是出现灾害的基本条件。在半湿润和干旱地区,小麦生态系统的自然环境因子,如地形地势、土壤、温度、降雨、光照、风、天敌,以及农业生产措施如水利工程与灌溉、品种更换、种植制度、土壤耕作、施用农药、施肥、播期等田间管理措施与水平,对麦红吸浆虫发生与暴发成灾有交互影响作用。小麦品种的抗性程度、保持土壤湿度的灌溉条件与雨量、种植制度及农田农药的施用情况是麦红吸浆虫发生与成灾的关键因子,新灌区对麦红吸浆虫的灾害应特别引起注意。麦红吸浆虫灾害发生的过程分为孕育期、潜伏期、预兆期、暴发期、持续期、衰减期、平息期7个阶段。根据灾害出现各阶段的特征,提出了控制策略与监控措施。

麦红吸浆虫不同滞育期四种糖代谢酶活力分析

海藻糖是麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Gehin)滞育期间储藏能量的主要物质,为弄清其在滞育期的积累机理,本文测定了麦红吸浆虫滞育前后和滞育期糖原磷酸化酶(Gpase)、己糖激酶(HK)、磷酸果糖激酶(PFK)和醛缩酶(ALD)这4种糖代谢酶活力的变化。结果表明:麦红吸浆虫滞育前后这些糖代谢酶活力明显不同,滞育后Gpase活力显著提高,糖酵解有关酶HK,PFK和ALD活力降低;滞育解除后,Gpase活力降低,HK,PFK和ALD活力升高。滞育期间,4种糖代谢酶的活力均与滞育发育有关;同时Gpase和PFK的活力也与环境温度有关,即夏、冬季高于春、秋季;同期不同滞育状态幼虫比较,裸露幼虫HK,PFK和ALD活力总是略高于结茧幼虫,Gpase则相反。滞育当年与第2年同期幼虫4种糖代谢酶的活力无显著差异。

小麦品种抗吸浆虫鉴定

１９９１～１９９４年利用一套较完整的田间抗性鉴定方法，对４４３个生产品种、后备品种及抗源进行了抗吸浆虫鉴定。结果表明，参试品种（系）对吸浆虫的抗性差异显著。高抗、中抗和低抗的品种（系）分别占参试材料的１３．１％、１２．９％和２８．１％，其中冀麦２３、２４和２５号、遗４１７９、４１５４、４１８８、郑太育一号等１８个品种（系）对吸浆虫连续几年表现出稳定的抗性。鉴定结果为生产和育种部门利用抗虫品种提供了科学依据。