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褐飞虱Nilaparvata lugens(St(?)l)是我国及其它亚洲稻区水稻生产上的主要害虫之一。褐飞虱具有季节性、迁飞性、突发性和猖獗性等特点,对水稻生产构成了极大的威胁。推广应用抗虫品种是治理褐飞虱种群最经济有效的方法之一。由于褐飞虱是一种迁飞性害虫,对抗虫品种的适应能力强,严重影响到抗虫品种的使用寿命。目前生产上推广的品种主要是高抗生性品种,易诱导害虫产生新致害性种群。因此,如何延缓褐飞虱新致害性种群的产生与品种抗性丧失的时间就成为抗虫应用工作的一项首要任务。水稻耐虫品种的推广与应用既可减少产量损失,又可延缓褐飞虱新致害性种群的产生。然而,有关水稻品种对褐飞虱为害的耐性和生理机制涉及较少,耐性机理研究的缺乏导致水稻耐褐飞虱品种筛选技术的建立和相应的育种工作一直无法突破。为此,本研究在分析褐飞虱种群致害性、评价水稻新品种对褐飞虱的抗性基础上,研究不同抗耐性品种在褐飞虱为害后的反应,分析阐明水稻品种对褐飞虱为害的耐性差异及其生理机理,为筛选和培育耐褐飞虱水稻品种以及实现褐飞虱可持续治理提供理论依据。 1、供试褐飞虱种群致害性监测 1999-2002年浙江省田间褐飞虱种群的致害性监测表明,田间种群从1998年的生物型2转变为以生物型2为主,表现为既能致害带Bph1水稻品种,又能致害带bph2水稻品种的新致害性种群。温度对褐飞虱的致害性有一定影响,在较低温度(22℃~26℃)时水稻品种对褐飞虱致害性的持抗期较长,受害症状表现迟;在较高温度(30℃)时持抗期较短,受害症状表现早。 2、供试水稻新品种(系)对褐飞虱的筛选及抗性评价 1999年至2001年采用改进的苗期集团筛选法(MSST法)鉴定了611个水稻新品种(系)对褐飞虱的抗性,从中筛选出对褐飞虱中抗以上品种61个,抗性检出率为9.98%,检出的抗虫品种基本上以籼稻,尤以杂交水稻品种为主;其中抗性为0~3级有32个品种,抗性为5级有29个品种。对在苗期鉴定结果为0-5级的绝大部分抗虫品种进一步进行成株期持抗期鉴定,从中筛选出苗期和成株期均为中持抗期的耐性品种培矮64S/E32、Triveni、Utri Rajapan、嘉育948等品种进一步研究水稻品种对褐飞虱为害的耐性及其生理机理。 3、水稻品种对褐飞虱的耐虫特性和种群发展的影响 在水稻苗期、成株期分别接入不同虫龄褐飞虱为害以及褐飞虱在不同品种上的生长发育和繁殖率比较等方法,评价了10个水稻品种的抗生性、耐虫性成分。结果显示,在水稻苗期(二叶一心期)接入8头1~2龄和3~4龄褐飞虱若虫为害时,水稻的耐虫性有一定差异,在接入高龄若虫为害后大多数品种的耐虫性下降。水稻苗期和成株期的耐虫特性测定结果表明,培矮64S/E32、Triveni、Utri Rajapan属耐虫品种,IR64、Rathu Heenati属高抗生性品种,INI、汕优63、秀水11为感虫品种,ASD7、嘉育948为兼有一定耐虫成分的抗生性品种。 不同水稻品种对褐飞虱种群发展影响的研究结果表明,在感虫品种和耐虫品种上褐飞虱若虫发育历期较短,在11一12天左右,若虫存活率为82.8%一88.6%,雌成虫初羽化体重、24小时体重增量、24小时蜜露量,寿命和产卵量均较大;而在高抗生性品种上褐飞虱若虫发育历期在13天以上,若虫存活率仅为54.3%一65.6%,其它成虫指标亦显著小于感虫品种和耐虫品种。感虫品种和耐虫品种上Fl代虫口密度极显著大于抗生性品种,而耐虫品种稻株的受害程度(3一5级)明显轻于感虫品种(9级),稍重于抗生性品种(3级以下)。4、不同品种水稻受褐飞虱为害后植株生长指标的比较 在水稻分靡初期,接入不同虫量(10、20、30头/钵)褐飞虱3一4龄若虫为害5天,感虫品种(TNI、汕优63、秀水11)的株高、分莫数和叶面积的增加率明显减少,且株高随着褐飞虱为害程度加重明显下降,而对耐虫品种培矮645尼犯的株高、分孽数和叶面积增加率影响不明显。去虫后稻苗在无虫情况下生长一个月,除感虫品种20、30头/钵虫量为害过的植株株高增加率、分集数增加量和叶面积增加率以及抗虫品种30头/钵虫量为害过的植株分葵数增加量明显小于健株外,包括培矮645尼犯在内的其它品种其它虫量下无明显差异。试验结果进一步表明,植株株高增加率、分桑数增加量、倒二叶叶面积增加率以及地上部干物质量与褐飞虱不同虫量为害之间呈显著的负线性关系(Y=a一bX)。感虫品种的直线斜率b值明显大于抗生性品种和耐虫品种,且随着品种耐虫性的增强,b值变小,即感虫品种的b值>抗生性品种>耐虫性品种。说明随着褐飞虱为害虫量的增加,感虫品种稻株的分靡数、叶面积和地上部干物质量的减少程度最大,耐虫品种培矮645尼32减少较刁、。5、不同品种水稻受褐飞虱为害后体内生理反应的比较 比较研究了水稻植株不同受害程度(为害7天、虱烧)体内叶绿素含量、丙二醛含量、自由基产生速率、保护酶活性、游离脯氨酸含量、可溶性总糖量和蛋白质含量等生理指标的变化。 结果表明,褐飞虱为害后:感虫品种(汕优63、秀水n和TNI)叶绿素含量下降显著,抗生性品种(Rathu Heenati)下降少,而耐虫品种(培矮645尼32)的下降介于感