水稻病虫害治理中新的范例和研究机会

病虫害治理研究目前已经到了需要改革的十字路口。现行的研究已经被流行的概念框架和严格的学科分类（如昆虫学、植物病理学、线虫学等）所限制。本文着重论述病虫害治理研究中 的范例转换（ｐａｒａｄｉｇｍ ｓｈｉｆｔ）以及探索研究新机会的必需性，尤其是如何与其它学科结合的问题。这些学科包括决策科学、信息科学、植物科学、保护生物学、天敌防治和品种抗性。为了促进有关研究真正集中到解决作物病虫害治理的实际问题上，本文提出了研究途径根本性变化的策略。

拮抗细菌菌株Pseudomonas fluorescens 7-14在水稻植株上的时间、空间定殖型

Pseudomonasfluorescens 7 14 (Pf 7 14 )是一株对水稻纹枯病、稻瘟病和恶苗病有拮抗作用的细菌菌株。在温室条件下 ,在水稻孕穗后期喷雾浓度为 1× 10 10 cfu/mL的菌株Pf7 14悬浮液 ,采用定期取样 ,用稀释平板法回收细菌 ,并通过图形测试和Shapiro Wilk正态测试 ,测定了该菌株在水稻剑叶和茎基部的时间、空间定殖型。结果表明 ,菌株Pf 7 14在稻株上的定殖型随着时间的变化而改变。从定殖的空间上看 ,无论是在剑叶还是在茎基部 ,其定殖型可划分为 3种类型或 3个阶段 ,从最初的正态分布、之后的对数分布 ,发展到后期的不规则分布。对每一种分布型来说 ,菌株Pf 7 14在稻茎基部持续的时间比其在稻剑叶上长。在剑叶上 ,这 3种分布型持续的时间分别是 2h、7d和 10d,而在茎基部分别是 1、2 4d和大于 11d(至收获期 )。从定殖的时间和数量关系上看 ,在剑叶上 ,菌株Pf7 14的平均群体在 2 4h内下降了 90 %以上 ,在 7d内下降了 99% ,在 19d下降到检测不到的水平。而在稻茎基部 ,在 2 4h内下降小于 30 % ,在 7d内下降了大约 6 0 % ,在 35d内 ,部分样品中仍能检测到其群体。这些结果表明菌株Pf 7 14在茎基部比在叶片上更稳定 ,定殖的时间更长 ,这也很可能表明叶部病害 (如稻瘟病 )的生物防治将比茎部病害 (如纹枯病 )

CO39近等基因系抗稻瘟病性分析

利用 14个稻瘟病菌菌株在温室分别接种和在自然病圃两个年度对 CO39近等基因系进行鉴定。结果表明 ,这套近等单基因系和近等多基因系具很好的鉴别能力。抗病基因 Pi- 3提供抗病性的时间较长 ,病斑数较少 。

利用PCR标记对水稻稻瘟病菌适合度的测定(英文)

本文利用２个对水稻抗病基因 Ｐｉ１（ｔ）有致病力的突变菌株和它们的各自原始菌株共同接种高度感病的品种ＣＯ３９。第一轮接种后，采集病叶并收集分生孢子用于下一轮接种，同时分离单孢菌株。经过３ 或４ 轮接种后，共分离９０５个单孢菌株。然后，利用稻瘟病菌的一段倒位重复序列 Ｐｏｔ２所设计的一对引物，Ｐｏｔ２１和Ｐｏｔ２２，直接进行 ＤＮＡ 聚合酶链式反应（ＰＣＲ），检测各菌株在群体中所占比例，结果表明，２个突变体均比各自的原始菌株有更高的适合度，突变体 ＲＣ１（４＋ ５）１４１与原始菌株９２４８６组合中，前者由第１轮接种循环的７１％ 上升到第４轮的１００％ ；突变体 ＭＣ１（３＋ ４）５７９与原始菌株１０１７２１１组合中，前者在各代中均比原始菌多一倍。２个突变体适合度也相差很大，经过３代接种循环后， Ｍ Ｃ１（３＋ ４）５７９则逐渐消失，ＲＣ１（４＋ ５）１４１ 完全占优势，达到１００％ 。突变体 ＲＣ１（４＋ ５）１４１的产孢能力是其它菌株的２～３倍，这表明， 稻瘟病菌菌株在自然条件下成为优势群体，除了致病力发生突变外，

水稻抗稻瘟病鉴定中的几个相关问题的探讨

利用CO39近等基因系及其累加系和4个稻瘟病菌的原始菌株及其突变体,研究稻瘟病抗性鉴定中经常考虑的几个因子。结果表明,接种孢子量与植株的病级、病斑数和发病叶面积呈正相关,品种对混合菌株接种的抗病性主要取决于致病性强的菌株,弱菌株的诱导抗性有限,过量施用氮肥可使部分抗病品种感病,被克服的主效基因没有明显的残效抗性。

温室条件下拮抗细菌Bacillus subtilis B5423-R对水稻纹枯病水平扩展和垂直扩展的抑制

BacillussubtilisB5 42 3对水稻纹枯病的抑制作用主要是通过其产生的拮抗素。在温室条件下 ,于水稻分蘖盛期接种纹枯病菌Rhizoctoniasolani,并采用 2d喷 1次、不同次数对单株喷雾B5 42 3 -R(B5 42 3的标记菌株 ,是利福平抗性的突变体 )的方法进行试验 (对纹枯病水平扩展的抑制 ) ;类似地 ,采用 2d喷 1次、不同次数对小区内所有稻株喷雾B5 42 3 -R的方法进行试验 (对纹枯病垂直扩展的抑制 )。结果表明 1～ 2次喷雾未能显著地降低蚊枯病病丛率和相对病斑高度 ,而连续 3次喷雾使B5 42 3 -R在稻株的群体数量于纹枯病侵染的早期即最初的 6～ 7d内维持在 1× 1 0 6cfu/g以上 ,显著地降低了病丛率和相对病斑高度。

水稻害虫及其天敌在生境间迁移的监测方法和原理

通过对实例的剖析研究，较全面地探讨稻田生态系统中水稻害虫及其天敌在生境间迁移的监测方法和有关原理。具体分析了不同采集、诱集和标记方法在稻田节肢动物迁移活动研究中的适用性、优点和限制条件。

黑肩绿盲蝽在寄生植物、飞虱和叶蝉卵上的生长和发育

系统地测定了不同寄主卵和寄主植物对稻飞虱重要天敌黑肩绿盲蝽ＣｙｒｔｏｒｈｉｎｕｓｌｉｖｉｄｉｐｅｎｎｉｓＲｅｕｔｅｒ生长和发育的影响。结果表明，在实验室条件下黑肩绿盲蝽能在水稻以及禾本科杂草如稗草Ｅｃｈｉｎｏｃｈｌｏａｇｌａｂｒｅｓｃｅｎｓ、千金子Ｌｅｐｔｏｃｈｌｏａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ、马唐Ｄｉｇｉｔａｒｉａｃｉｌｉａｒｉｓ和狗牙根Ｃｙｎｏｄｏｎｄａｃｔｙｌｏｎ上生长和繁殖。大田连续采样证实该盲蝽在稻田周围杂草地只能作短暂停留。黑肩绿盲蝽的若虫龄数随寄主卵和寄主植物的变化而变化，表现为５龄、６龄和４龄。水稻和禾本科花穗与飞虱蜜露或蜂蜜的结合可为黑肩绿盲蝽的生长和发育提供重要的营养源。该研究将为黑肩绿盲蝽的自然保护利用提供重要的理论依据。

稻瘟病菌变异菌株的AFLP分析

利用94对AFLP引物对3个起始菌株和9个致病性变异菌株进行分析,其中49对引物可以区别出不同菌株类型,辨别变异菌株与其起始菌株的关系,以及起始菌株间的亲缘关系.9个变异菌株中5个菌株的条带数减少1~3条,4个菌株条带数没有明显变化.结果还表明,致病性及其他特征变异似乎与条带数缺失多少相关联.

稻瘟病菌致病突变株的分离

利用 4个分属宗亲群 4,7,1 7和 44的菌株连续接种在C0 39的单基因近等基因系和基因累加系上 ,以获得突变抗病基因新菌株。经 1 3轮接种循环 ,共分离到 9个新菌株。其中 8个针对C1 0 1LAC(Pi- 1 )突变 ,另 1个针对C1 0 1PKT (Pi- 4a)和F1 2 8(Pi-ta2 )的双位点突变。 4个原始菌株 ,P0 6 - 6 ,92 48- 6 ,92 39- 4和 1 0 1 - 7-2的突变频率分别为 :0 ,2 82× 1 0 -5,2 0 5× 1 0 -5和 9 0 9× 1 0 -5。菌株针对不同抗病基因的突变频率不同 ,由Av- 1变到Av - 1 + 和由Avir - 4a(t)突变到Av - 4a+ 的频率分别为 7 5 1× 1 0 -5和 6 1 4× 1 0 -5。没有针对Pi- 2突变体出现。

稻田生态系统中飞虱、叶蝉及其天敌的种群动态和相互关系

系统研究了稻田和稻田周围非稻田生境中飞虱、叶蝉和寄生性天敌的种类、分布及其相对丰盛度，并阐明了不同生境间同翅目寄主和天敌的相互关系．稻飞虱和稻叶蝉在非稻田生境中的数量很低，然稻田重要卵寄生蜂Ａｎａｇｒｕｓｓｐｐ．Ｏｌｉｇｏｓｉｔａｓｐｐ．和Ｇｏｎａｔｏｃｅｒｕｓｓｐｐ．在非稻田生境中的平均密度很高．多样性指数低的植被上存在更多的飞虱和叶蝉，同时也保存了许多寄生性天敌．水稻移栽后稻田中节肢动物的数量逐渐上升。

Pot 2在稻瘟病菌群体结构分析中的应用

利用稻瘟病菌的一段倒位重复序列Pot2设计的一对引物直接对稻瘟病菌的DNA进行PCR扩增。根据带型相似性大于 80 %为度可将国际水稻所一个稻瘟病圃上的 31 0个菌株划分 6个宗亲群 (lineage)。这些依分子标记划分的宗亲群与品种的遗传背景有密切关系 ,而且各宗亲群在水稻不同生育期有不同的波动方式。

亲和性组合中拮抗细菌菌株Pf7-14和P13-R在稻株上的种群动态研究

拈抗细菌菌株（Pseudomonas fluorescens）Pf7—14，（Pseudomonas sp．）P13，均显著地抑制水稻纹枯病。离体测定表明，两菌株并不相互抑制，其为一个亲和性的组合。在温室条件下（菲律宾国际水稻研究所），通过分批播种，接种纹枯病菌（Rhizoctonia solani），在水稻分孽盛期喷雾拈抗细菌，并采用定期取样，平板稀释分离法在含不同抗生素的培养基中回收细菌，测定该组合Pf7—14＋P13-R（Pf7—14是天然的抗萘啶酮酸菌株；P13-R是P13的利福平抗性突变体）中菌株Pf7—14和P13-R以及单剂菌株pf7／-14和P13-R在水稻健株及纹枯病株上的种群数量。2批试验结果均表明，混剂中菌株Pf7—14和P13-R的种群动态的变化是不一致的。在健株上，在相同的时间内单、混剂中菌株Pf7—14的种群数量基本保持相等；但在病株上，混剂中菌株Pf7—14的种群数量在应用后的一段时间内却显著地高于单剂的群体数量，第1批试验中，显著性差异发生在拈抗细菌应用后1～4d，单、混剂中菌株Pf7—14群体数量相差可高达3．99倍，第2批试验中，显著性差异发生在应用后4～7d，群体相差可高达3．17倍。相比，无论是在健株还是在病株上，在相同的时间内单、混剂中菌株P13的种群数量基本保持大致相等，没有显著性差异。这些结果表明混剂中菌株Pf7—14比P13在病斑上具有更强的营养竞争力。同时表明，理论上这个亲和性的拈抗细菌组合是一个增效的组合。

拮抗细菌菌株Bacillus spp.间的相互作用及其对水稻纹枯病的抑制

测定了6个Bacillus spp.和1个Pseudomonas sp.P-13(G-对照菌株)在PPM培养基上的相互作用。在总共42个组合中,有27个组合是可亲和性的。在以B5423为单剂之一的5个组合中,亲和性的组合有4个。在温室条件下通过分批播种,在水稻分蘖盛期喷以B5423-R(B5423的标记菌株,是利福平抗性的突变体)为单剂之一的4个亲和性组合的菌悬浮液,以检测该组合中B5423-R在水稻茎基部的种群数量。结果发现,与单剂B5423-R相比,在应用1～7天内,组合B5423-R+B45中,B5423-R的群体数量显著性降低;组合B5423-R+B95、B5423-R+B77中,B5423-R的群体数量与单剂无显著差异;组合B5423-R+B4313中,B5423-R的群体数量在应用1～4天内与单剂无显著性差异,但在应用第7天显著地高于单剂。离体叶片纹枯病病斑面积的抑制试验表明,与各自的单剂相比,组合B95+B5423及B95+B77显著地抑制了纹枯病病斑面积;而组合B45+B80、B45+B5423和B45+B95纹枯病病斑面积显著地高于各自的单剂;其余10个组合与各自的单剂无显著差异。

稻株上拮抗细菌的定殖及其对土著细菌的影响

在温室条件下，通过分批播种、接种纹枯病菌Rhizoctonia solani，以及在水稻分孽盛期喷雾拮抗细菌Pseudomonas fluorescensPf7—14（天然的抗萘啶酮酸菌株）和B5423．R（Bacillus subtilisB5423的利福平抗性突变体）的菌悬浮液，并通过定期取样，平板系列稀释法回收，测定了菌株Pf7-14、135423-R和土著细菌群体在水稻健株和纹枯病株上的种群数量，所获结果如下：①当相同的浓度（约2．0×10^8cfu／m1）的菌悬浮液喷雾到叶片时，菌株Pf7—14定殖的时间比菌株B5423-R长，且在相同的时间内，菌株Pf7—14的平均群体数量高于菌株B5423-R；②在健康的水稻茎部，菌株Pf7—14的两个高、低不同浓度处理的平均群体数量均表现出随时间降低的趋势；相比，较低浓度（4．0×10^7cfu／m1）的B5423-R在茎部的平均群体数量随着时间的下降，而较高浓度（2．0×10^8cfu／m1）的B5423-R的平均群体数量在水稻乳熟至黄熟期保持稳定或略有增长；③当病斑面积占取样茎面积的比率为20％～35％时，在应用1和14d后菌株PU-14在健茎的平均群体数量分别是病茎的6倍多和2倍多，差异均达到显著性的水平（P=0．05），而菌株B5423．R在应用1d后病茎的数量比在健茎显著性地低大约1倍，但在7～14d后，病茎的数量比在健茎显著性地高5～6倍，群体在病茎表现出相对的增长；④土著细菌群体在病斑茎部是健茎的6～7倍。这些结果表明两类拮抗细菌有着明显不同的定殖习性，在病斑上B5423比pf／-14具有更强的竞争能力，是一类更好的生防制剂；同时表明引入的拮抗细菌同土著细菌群体在营养和空间上竞争激烈，且土著细菌群体更具有竞争优势。