多样性混合间栽模式对水稻光合作用的影响

【目的】明确多样性混合间栽模式对水稻光合作用的影响,为水稻多样性混合间栽的进一步推广应用提供有利依据。【方法】选用水稻品种冈优157和黄壳糯,在多样性混合间栽(包括里行和边行)和净栽2种种植模式下,测定其叶绿素相对含量SPAD值和光合指标值,并调查了穗颈瘟发生为害情况及水稻农艺性状。【结果】多样性混合间栽模式下冈优157里行的SPAD值显著高于其边行以及净栽处理,黄壳糯在2种种植模式下的SPAD值则无显著差异。多样性混合间栽模式下冈优157里行的净光合速率显著低于净栽处理,和边行无显著差异;蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_(2)浓度在2种种植模式下均无显著差异;黄壳糯的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_(2)浓度在间栽和净栽模式下均无显著差异。冈优157和黄壳糯在多样性混合间栽和净栽种植模式下的水分利用率均无显著性差异。黄壳糯的稻瘟病病情指数多样性混合间栽模式(2.79±0.86)显著低于净栽(43.65±6.11);其株高在间栽模式(138.93±2.91)cm显著低于净栽(152.07±2.27)cm;而黄壳糯的分蘖数净栽模式(9.75±0.59)显著高于间栽(7.04±0.73)。冈优157的病情指数、株高和分蘖数在2种种植模式下均无显著差异。多样性混合间栽模式下黄壳糯的折合产量(6.23 t/hm^(2))显著高于净栽模式(4.50 t/hm^(2));冈优157在2种种植模式下的折合产量无显著差异。【结论】多样性混合间栽模式下主栽品种冈优157的叶绿素含量显著升高,光合速率显著降低,其他光合特征值无显著变化,病害发生程度均为轻发生;间栽品种黄壳糯的光合表现在2种模式下无显著差异,而黄壳糯的病害发生程度在多样性间栽模式下显著降低;多样性混合间栽模式下水稻产量显著升高。

灰霉菌及其胞外大分子对不同植物的伤害鉴定

[目的]探究灰霉菌及其胞外大分子毒素对不同植物的伤害情况。[方法]以灰霉菌分生孢子及其分泌的胞外大分子毒素为试验材料,选取21科29属30种植物为供试植物,观察了灰霉菌对其侵染性以及灰霉菌分泌至培养液中的大分子毒素对其伤害情况。[结果]30种供试植物中既被灰霉菌侵染又被毒素损害的植物有17种,占全部植物的56.7%;有2种植物均不能被灰霉菌侵染也不能被毒素伤害。[结论]为进一步了解植物病原真菌毒素致病机制提供了借鉴。

云南地方籼粳稻稻瘟病抗性和农艺性状差异分析及优异稻种筛选

【目的】分析云南省地方籼稻和粳稻的稻瘟病抗性和农艺性状差异,筛选适宜于种植区环境的优异地方稻种,为稻瘟病的抗性育种及良种选育提供理论依据。【方法】以云南地方籼稻和粳稻品种各23份为材料,利用8个稻瘟病菌株进行室内苗期稻瘟病抗性鉴定及抗瘟基因推导,并结合田间农艺性状测定结果进行综合评价,筛选出优异地方稻种。【结果】抗性频率为0.0%~25.0%、25.1%~50.0%、50.1%~75.0%和75.1%~100.0%的粳稻品种分别有4、5、6和8个,籼稻品种分别有0、4、7和12个。粳稻和籼稻接种8个稻瘟病标准菌株后,籼稻的稻瘟病抗性整体高于粳稻。46个水稻品种的抗瘟基因组成较复杂,其中,能推导出抗瘟基因的品种共17个,其中粳稻品种7个,籼稻品种10个;抗性基因组成复杂的品种(可能含有的抗瘟基因在6个或6个以上)有23份;含有未知抗瘟基因的品种有6个,均为粳稻;Pik、Piz-t、Pib、Pi1、Pi11和Pita-2基因在籼稻中出现的次数高于粳稻,其中Pita-2基因仅存在于籼稻品种吉强糯和天杂58中;Pik-s、Pita、Pi3、Pi12和Pii基因在粳稻中出现的次数高于籼稻,其中Pi12基因仅存在于粳稻品种日本谷和华街中。农艺性状调查测定结果显示,在株高、穂长、结实率和千粒重方面,粳稻品种间的差异明显大于籼稻品种;在产量方面,籼稻品种间的差异小于粳稻品种。筛选出的高抗稻瘟病品种:镰刀谷(粳稻)、香糯(籼稻)、毫糯早(籼稻)和老品种糯谷(籼稻);高产品种:日本谷(粳稻)和粘珏香(籼稻);矮杆品种:冷水汕优(粳稻)和白壳糯(籼稻);多穗品种:日本谷(粳稻)和老品种糯谷(籼稻)。【结论】籼稻所含的抗瘟基因数量和稻瘟病抗性整体较粳稻高,说明籼稻的抗谱范围更广。筛选出的粳稻品种冷水汕优和日本谷可用于优质高产品种选育,籼稻品种香糯和毫糯早可用于稻瘟病抗性品种选育。

甘蔗和玉米不同生育时期叶片挥发物组成及其对亚洲玉米螟的电生理活性

为了研究甘蔗和玉米不同生育时期叶片挥发物成分的差异及挥发物对亚洲玉米螟的电生理活性,采用溶剂漂洗法和气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)提取、分析了甘蔗(Saccharum officinarum)苗期、甘蔗茎伸长期、玉米(Zea mays)苗期、吐丝期叶片挥发物,并通过触角电位技术测定了亚洲玉米螟对其中24种挥发物的电生理反应。结果表明:甘蔗苗期、玉米苗期分别分离出45种、38种化合物,而甘蔗茎伸长期和玉米吐丝期分别鉴定出44种、42种化合物。甘蔗和玉米不同生育时期挥发物成分存在差异,其中在甘蔗和玉米不同生育时期叶片中均存在的化合物有25种,玉米特有化合物有4种,甘蔗特有化合物有12种。甘蔗和玉米不同生育时期挥发物种类主要包括萜类、绿叶气味、醛类、酮类、酸类、醇类、酯类、酰胺类和烃类,且这些化合物的含量在甘蔗和玉米不同生育时期之间存在着差异,但均以烃类化合物的含量最高。亚洲玉米螟交配雌蛾对检测的24种挥发物均可产生EAG反应,表现出绿叶气味>萜类和醛类化合物>酸类和烃类化合物的总体反应趋势,其中以顺-3-己烯基乙酸酯的反应相对值最大(145.91±5.43);交配雌蛾的反应相对值在同一类化合物(绿叶气味除外)间差异不显著,说明亚洲玉米螟对同一类化合物的嗅觉辨识能力较差。本研究结果为进一步探明植物挥发物对亚洲玉米螟的行为影响奠定了基础。

玉米果穗挥发物组成及其对亚洲玉米螟的电生理活性

为了研究玉米果穗不同部位挥发物成分的差异及挥发物对亚洲玉米螟的电生理活性,采用顶空吸附法和气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)提取并分析了玉米果穗不同部位(玉米须、玉米苞叶、玉米雌穗)挥发物,并通过触角电位技术测定了亚洲玉米螟对其中16种挥发物的电生理反应。结果表明,玉米果穗不同部位挥发物成分存在差异,玉米须、玉米苞叶、玉米雌穗分别有37、39和41种化合物,其中有22种化合物共同存在于3个部位,分别有8、9和5种化合物为玉米须、玉米苞叶和玉米雌穗中特有。玉米不同部位挥发物种类主要包括绿叶气味、芳香族化合物、萜类和脂肪族化合物(醛类、酮类、醇类、酯类和烃类),这些化合物的含量在玉米果穗不同部位之间存在着差异,均以萜类化合物的含量最高。亚洲玉米螟未交配雌雄蛾对测定的16种挥发物均可产生EAG反应,表现出醇类和酯类化合物>醛类(癸醛除外)和绿叶气味化合物>萜类和烃类化合物的总体反应趋势,未交配雄蛾的EAG反应值均显著高于未交配雌蛾,其中未交配雄蛾对2-庚醇的EAG反应相对值最大(168.20±17.54)%。本研究结果为进一步探明植物挥发物对亚洲玉米螟的行为影响奠定了基础。

玉米雌穗挥发物对亚洲玉米螟幼虫取食选择的影响

为了探明玉米雌穗挥发物组成及其对亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)幼虫取食行为的影响,本研究利用顶空吸附法及气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)测定了离体玉米雌穗的挥发物组分,并通过幼虫取食选择试验测定了11种玉米雌穗挥发物在4个不同浓度下(5×10-6、5×10-5、5×10-4、5×10-3g/mL,正己烷为溶剂)对亚洲玉米螟取食行为的影响。结果表明:从离体玉米雌穗中共计收集并鉴定出32种挥发物组分,主要包括绿叶气味物质、萜类化合物和脂肪族化合物。其中,萜类化合物的含量最高,占玉米雌穗挥发物总释放量的84.40%。在所有测定的浓度范围内,β-石竹烯、十四烷表现为引诱活性,壬醛表现为驱避作用。除浓度为5×10-3 g/mL外,癸烷、反-罗勒烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮对幼虫取食表现为引诱作用。

烟草叶片分泌物及植株挥发物释放规律研究

烟草次生物质不仅对多种害虫的定向、产卵等行为具有调控作用,还能吸引天敌进行间接防御。本研究利用溶剂漂洗法提取了烟草旺长期和成熟期的叶片分泌物,利用顶空吸附法收集了烟草旺长期植株的挥发物,并利用气相色谱(GC)/质谱(MS)联用技术测定了烟草次生物质的成分及含量。结果表明,烟草叶片分泌物中共检测出36种化合物,其中旺长期有33种,成熟期有31种。烟草旺长期植株挥发物中共检测出48种挥发物组分。其中36种组分的日周期释放规律表现为随光照加强和温度升高,释放量呈现上升趋势;11:00-15:00时段的释放量显著高于其他各个时段(P<0.05)。而其中9种组分表现为在夜间的释放量显著升高。

烟夜蛾化学生态学研究进展

利用常规化学农药防治烟夜蛾[Helicoverpa assulta(Guenée)],已经造成严重的农药残留和环境污染。利用化学生态学手段防治害虫已成为许多学者争相探索的方向,有关烟夜蛾的化学生态学方面的研究已有大量报道。为了便于研究人员全面了解烟夜蛾种内及与植物间的化学通讯方面的研究现状,本文归纳了当前国内外的大量研究,介绍了烟夜蛾性信息素的组成、体内合成和释放规律,烟夜蛾对性信息素的电生理反应,性信息素的应用;植物次生物质对烟夜蛾幼虫取食和成虫定向和产卵的影响,讨论了目前烟夜蛾化学生态学研究存在的一些问题。利用化学生态学手段防治烟夜蛾的局限性很大程度上在于理论研究的不够深入,因而迫切需要加强研究的深度和广度。

烟草挥发物昼夜释放规律研究

为探究烟草挥发物昼夜释放规律与烟草上害虫危害习性的相互作用关系,本研究利用顶空动态吸附法收集了烟草旺长期植株白天与夜间的挥发物,并采用气相色谱(GC)/质谱(MS)联用技术测定了其挥发物的成分及含量。结果表明,烟草旺长期植株中共鉴定出45种挥发物组分;白天时共鉴定出45种化合物,夜间时共鉴定出42种化合物;其中15种化合物在白天的释放量显著高于夜间;仅有6种化合物在夜间的释放量显著高于白天(P<0.05)。这21种化合物很可能与烟草上害虫的危害习性相关。

3种植物叶片分泌物对棉铃虫产卵及其幼虫定向行为的影响

为了探明植物次生性信息化合物对同种间棉铃虫成虫及幼虫的行为影响,利用触角电位技术(electroantennogram,EAG)研究了交配雌蛾对烟草、番茄、萎蔫滇杨不同浓度(0.01、0.1、1.0、10.0 gE/mL)的叶片粗提物的电生理反应,并在室内测定了其对成虫产卵选择行为和对初孵幼虫定向行为的影响。EAG测定结果表明,棉铃虫雌蛾对0.1、1.0、10.0 gE/mL的番茄、萎蔫杨树叶片粗提物均可产生触角电位反应;烟草叶片粗提物仅在10.0 gE/mL时产生EAG反应。产卵选择测定结果表明,番茄叶片粗提物的4个浓度均能显著引诱雌蛾产卵;烟草在1.0、10.0 gE/mL浓度时能显著引诱棉铃虫雌蛾产卵;萎蔫杨树仅在0.1 gE/mL能明显引诱雌蛾落卵。幼虫的行为测定表明,萎蔫滇杨和番茄叶片的粗提物对棉铃虫初孵幼虫的定向均具有驱避作用,而烟草对其没有影响。

甘蔗、玉米气味对亚洲玉米螟成虫产卵和幼虫取食的影响

【目的】农作物间套作对害虫的影响很大程度上取决于害虫的行为反应,通过研究玉米/甘蔗套作系统中植物气味对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenee)行为的影响,将为利用化学生态手段防治套作田中的害虫提供依据。【方法】通过昆虫触角电位实验、成虫产卵和幼虫取食实验,测定了甘蔗、玉米植株及二氯甲烷漂洗物对亚洲玉米螟成虫产卵、幼虫取食的影响。【结果】亚洲玉米螟成虫在甘蔗植株上的落卵量(卵粒数、卵块数)与玉米植株差异不显著,取食甘蔗植株的幼虫数量显著低于玉米植株。亚洲玉米螟对甘蔗、玉米叶片漂洗物均可产生EAG反应,且在同一浓度下的反应值之间无显著差异。成虫产卵量(卵粒数、卵块数)在0.1 gE/mL浓度的甘蔗和玉米漂洗物间差异不显著;幼虫对经甘蔗叶片漂洗物处理过的饲料的相对取食率均低于65.00%,显著低于玉米漂洗物处理的饲料。【结论】甘蔗和玉米气味对亚洲玉米螟产卵的影响没有差异,但甘蔗气味会导致初孵幼虫表现出很强的逃逸行为。

过量表达EPSPS转基因对栽培稻与杂草稻杂种后代稻瘟病抗病性的影响

5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase,EPSPS)是植物体莽草酸途径中除草剂草甘膦的靶标酶。本研究利用过量表达EPSPS转基因栽培稻×杂草稻杂种后代(WH1)进行转录组测序研究,发现水杨酸信号转导途径发生显著富集;稻瘟病抗病性鉴定实验结果表明,过量表达EPSPS转基因栽培稻×杂草稻杂种阳性后代(WH1+)与阴性后代(WH1–)的稻瘟病抗病性没有显著差异;代谢物含量检测表明,转基因阳性植株与阴性植株的水杨酸含量基本一致。由此可见,过量表达EPSPS转基因事件不会通过改变水杨酸水平来影响栽培稻×杂草稻杂种后代植株的稻瘟病抗病性。