稻飛虱對二化螟為害稻株的反應及機制.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，全球超過一半人口以稻米為主要食物來源。然而水稻在生長過程中遭受各種生物和非生物因素的影響，導致水稻減產，其中蟲害是影響水稻產量的一個重要因素。水稻上有多種害蟲，他們之間通過水稻這一介體存在著互利、偏利和競爭等關系。本文主要以水稻（包括Bt水稻）—二化螟(Bt水稻靶標害蟲)—稻飛虱(Bt水稻非靶標昆蟲)的生態(tài)關系為研究對象，利用生物學、生態(tài)學和組學技術，從不同層面闡明水稻介導的二化螟和稻飛虱的種間關系，揭

2、示Bt水稻的種植對飛虱種群動態(tài)的影響及相應生態(tài)學機制。主要研究結果如下:
　　(1)通過實驗室實驗，研究了褐飛虱對二化螟為害稻株的取食反應。結果發(fā)現(xiàn):不管是對飛虱具有較高抗性的品種Mudgo還是敏感品種Taichung Native1，褐飛虱均對二化螟為害株具有顯著地取食偏愛性，但是褐飛虱在同一品種的健康稻株和為害稻株上的存活率、發(fā)育歷期、體重和體長等生命參數均沒有顯著性差異。褐飛虱在Mudgo為害株上的蜜露取食量顯著低于健康株，

3、但其體重增長沒有顯著性影響。生長在Mudgo健康株或為害株上的褐飛虱進行配對后，兩種處理稻株對飛虱若蟲孵化率沒有顯著性影響。有關褐飛虱對二化螟為害稻株取食偏愛性的潛在機制有待進一步研究。
　　(2)田間調查發(fā)現(xiàn)，非Bt稻田稻飛虱的種群密度顯著高于相鄰Bt稻田。為了弄清產生這一現(xiàn)象的生態(tài)機制，在溫室和大田條件下，研究了健康稻株和二化螟為害Bt或非Bt水稻對稻飛虱的取食行為及種群動態(tài)的影響。研究表明:稻飛虱對二化螟為害稻株具有顯著的取

4、食偏愛性，而在自然條件下，Bt稻株受到靶標害蟲二化螟的為害程度極顯著低于相鄰種植的非Bt水稻，導致稻飛虱從Bt稻田向非Bt稻田擴散轉移，最終導致非Bt稻田稻飛虱種群密度顯著高于Bt稻田。從該結果，我們得到一個有趣的結論，即Bt水稻對非靶標害蟲稻飛虱具有“生態(tài)抗性”。
　　(3)為了揭示稻飛虱喜食二化螟為害稻株的分子機理，利用組學技術分析了二化螟為害脅迫下水稻的生理反應機制。結果發(fā)現(xiàn)二化螟為害稻株后誘導植株的轉錄組發(fā)生了顯著的變化，