[水稻抗性品种对褐飞虱自然诱发抗性的研究]高抗性淀粉水稻

　　摘要：为了有效控制褐飞虱的暴发危害，进行了抗性品种对褐飞虱自然诱发抗性试验研究，结果显示，在第三代以白背飞虱为优势种群时，抗性品种自然诱发对白背飞虱无明显抗性。在第四代以褐飞虱为优势种群时，不同抗性品种对褐飞虱自然诱发抗性差异显著，抗性品种对褐飞虱自然诱发抗性在降低低龄若虫量的同时抑制了低龄向高龄转化。
　　关键词：水稻；抗性；褐飞虱；自然诱发抗性
　　中图分类号：S435.12文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）11－2230-04
　　
　　Ｒｅｓearch on the Spontaneous Inductive Resistance to Brown Planthopper
　　in Cultivated Rice
　　
　　ＬＩＵ Ｈｕａ－ｌｉｎ１，2，Ｌ?� Ｌｉａｎｇ3，ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕ3，ＣＨＥＮ Ｑｉ－ｚｈｉ3，ＤＩＮＧ Ｚｈｅｎ－ｈｕａ4，ＤＯＮＧ Ｊｉｎ－ｍｅｉ5，ＷＥＮ Ｊｉａ6，ＮＩＵ Ｌｉｎ6
　　（１． Ｔｈｅ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ Ｘｉａｏｇａｎ Ｃｉｔｙ， Ｘｉａｏｇａｎ ４３２０００，Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ；
　　２． College of Life Science and Technology，Xiaogan University，Xiaogan 432000 Hubei，China；
　　3. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ＆ Ｓｏｉｌ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ， Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ；
　　4．Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｘｉａｏｎａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｘｉａｏｇａｎ ４３２０００，Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ； 5．Ｘｉａｏｇａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｘｉａｏｇａｎ ４３２０００， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ；6．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Iｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ the invasion of bｒｏｗｎ ｐｌａｎｔｈｏｐｐｅｒ， which was the main insect pest in cultivated rice， the resistant cultuvated varieties were applied for natural inductive experiments. The results indicated that the cultivated rice had no obvious resistance to white backed planthopper as in the ３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ. However，when confronted bｒｏｗｎ ｐｌａｎｔｈｏｐｐｅｒ as dominant species， prominent resistant differences were demostrated among different breeds. In addition，the natural inductive resistance of these varieties can suppress the transition from young to old stage of Ｂｒｏｗｎ ｐｌａｎｔｈｏｐｐｅｒ along with an decreased number of immature inseets．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｉｃｅ； ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ； ｂｒｏｗｎ ｐｌａｎｔｈｏｐｐｅｒ； ｎａｔｕｒａｌ ｅｖｏｋｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
　　
　　稻飞虱是水稻上的主要害虫，分白背飞虱（Ｓｏｇａｔｅｌｌａ ｆｕｒｃｉｆｅｒａ）和褐飞虱（Ｎｉｌａｐａｒｖａｔａ ｌｕｇｅｎｓ）两个种类，２０世纪７０～９０年代间，孝感市稻田飞虱呈间歇性大发生，如１９７４、１９７５、１９８０、１９９１、１９９７年均为大发生；进入２１世纪，其由间歇性暴发害虫变成常发性、重发性害虫，２００２、２００４、２００５、２００７年呈大发生，２００６年呈特大发生，典型重发田块百蔸虫量达到１０万头，对水稻生产构成了严重威胁。为了达到有效控制水稻褐飞虱的暴发危害，确保水稻生产安全，根据国家农业行业计划“水稻褐飞虱防控技术”试验与示范项目的要求，２００９年在湖北省孝感示范区作了抗性品种对褐飞虱自然诱发抗性试验研究，现将试验结果总结如下。
　　１材料与方法
　　１．１供试材料
　　在全国各试验区选择了７个抗褐飞虱的水稻品种和当地主栽品种（对照），在田间进行自然诱发抗性鉴定，其品种为：广两优４７６（湖北省农业科学院选育）、中９优１４６２（华中农业大学提供）、中组１４（中国水稻研究所选育）、超优２８（湖北省农业科学院提供）、粳籼８９（广东省佛山市农科所选育）、玉香油占（广东省农业科学院选育）、株两优２１１（隆平高科湖南亚华种业科学院选育）、扬两优６号（ＣＫ）（江苏里下河地区农科所选育）。
　　１．２试验设计
　　１）试验田地点设在孝感市孝南区新铺镇徐山村，为中稻集中种植区，种植面积２００ ｈｍ２，主要品种为扬两优６号，土壤为棕壤水稻土，田间肥力为中等，上茬作物为油菜。
　　２）田间试验设两个试验区，第一试验区为不防治自然诱发区，该试验区不用化学药剂防治褐飞虱，田间管理按正常农事操作进行；第二试验区为药剂防治自然诱发区，根据田间虫情发生情况，在褐飞虱低龄若虫激增期，当百蔸虫量达到１ ５００头时，即８月１８日，用化学农药吡蚜酮进行了防治。
　　两个试验区用同样品种和田间设计，田块相邻，田间管理措施相同。试验各设８个处理，重复３次，每小区的面积为２４ ｍ２，共设小区２４个，随机区组排列，株行距１６．７ ｃｍ × ２３．３ ｃｍ，小区周围开宽度５０ ｃｍ的排水沟。４月３０日播种， ６月１日移栽，７月４日晒田，７月２４日复水，９月３日收割，在参试品种中，株两优２１１于７月１日齐穗，７月１７日已灌浆，８月１３日已成熟，倒伏枯死，田间褐飞虱量少于其他品种，不列入数据分析。
　　１．３调查方法
　　１）田间农事操作与常规操作相同，并分别记载农事操作措施。
　　２）虫情调查采用定点系统调查，根据虫情和品种的生育期从第三代若虫激增期７月１７日开始，至８月２８日第四代褐飞虱为害基本定型止，用盆拍法调查，每７ d调查一次，每小区５点取样，每点拍2蔸水稻，拍2下，迅速统计各类飞虱数量，记载成虫（长翅、短翅）、１～３龄和４～５龄若虫数量，并折算成百蔸虫量做相关的数据分析。
　　３）记载水稻生长情况和主要病虫发生情况，成熟时进行测试。
　　４）用邓肯氏新复极差（ＤＭＲＴ）法对调查数据进行统计分析和比较。
　　２结果与讨论
　　２．１褐飞虱与白背飞虱混发期参试品种对稻飞虱自然诱发抗性情况
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　　表１显示，７月１７日第三代稻飞虱进入若虫激增期，各品种的小区平均虫量为１７３．４～８８０.0头／百蔸，总计平均为５００．０头／百蔸，其中白背飞虱占８６．３％，褐飞虱占１３．７％，褐飞虱种群数量仍处于较低的水平，各品种平均虫量为１３．３～１５０．０头／百蔸，总计平均为６８．３头／百蔸。
　　７月２４日第三代稻飞虱进入若虫高峰期，白背飞虱种群数量上升较快，而褐飞虱种群数量无明显增加，平均总虫量为８７３．３～１ ２００.0头／百蔸，总计平均为１ ０４9．２头／百蔸，其中白背飞虱占９１．4％，品种间白背飞虱发生量差异不显著，表明参试品种对白背飞虱无明显抗性。褐飞虱总体平均数量为９０.0头／百蔸，比７月１７日仅增长了３１．8％，除株两优２１１已经进入灌浆期（其他品种此时正值孕穗期），褐飞虱的量较低外，其他品种间差异不显著。
　　７月３１日，第三代稻飞虱进入了若虫的盛末期，白背飞虱数量下降，而褐飞虱种群数量上升较快。参试８个品种平均总虫量为６９８．８头／百蔸，比７月２４日减少３３．4％，白背飞虱平均虫量为５４４．６头／百蔸，比７月２４日减少４３．２％，品种间自背飞虱虫量方差分析也无显著差异，表明参试品种对白背飞虱无明显抗性。而褐飞数种群数量明显上升，其平均虫量幅度为４０．０～２７３．３头／百蔸，总计平均为１５４．２头／百蔸，比７月２４日增加７１．３％，在褐飞虱种群数量处于较低水平时，参试品种对褐飞虱的自然诱发抗性不明显。
　　２．２参试品种对褐飞虱自然诱发抗性
　　２．２．１第四代稻飞虱是主害代，褐飞虱为优势种群从田间系统调查分析，８月７日第四代稻飞虱进入若虫始盛期，其中褐飞虱增殖率高，种群数量上升快，由第三代的次要种群上升为主要种群。从对照品种扬两优６号田间褐飞虱种群数量来看，８月７日褐飞虱占稻飞虱比例４５．８％，褐飞虱量比７月３１日增加406.3％；８月１３日，褐飞虱占稻飞虱的比例提高到７０．０％，比８月７日上升了２４.2个百分点，褐飞虱量比８月７日增加９２．６％；８月２１日，褐飞虱占稻飞虱比例为９４．２％，褐飞虱比８月１３日增加８６．２％；８月２８日，褐飞虱占稻飞虱比例为９９．９％，褐飞虱比８月２１日增加１７０．９％，褐飞虱８月２８日比７月３１日自然增殖倍数为49.2倍。
　　２．２．２不同参试品种对褐飞虱自然诱发抗性差异显著从田间试验结果分析（表2），８月７日在进入第四代稻飞虱始盛之初，随着褐飞虱种群数量上升，不同参试品种对褐飞虱若虫产生了一定的抗性，除玉香油占、株两优２１１外，其他品种褐飞虱虫量与对照品种扬两优６号虫量比较差异未达极显著水平。而对照品种田间褐飞虱虫量明显高于抗性品种，参试品种褐飞虱量为２０．０～６０６．４头／百蔸，对照品种褐飞虱已达到１０８０．０头／百蔸。褐飞虱总虫量从大到小排序为：扬两优６号＞广两优４７６＞中组１４＞中９优１４６２＞粳籼８９＞超优２８＞玉香油占＞株两优２１１（已经黄熟）。
　　随着褐飞虱种群数量不断上升，虫龄逐渐增高，不同参试品种对褐飞虱逐步表现出了显著的差异。８月１３日，对照品种褐飞虱达到２ ０８０．０头／百蔸，参试品种的抗性开始表现，广两优４７６、粳籼８９、玉香油占褐飞虱百蔸虫量分别为１ ２８６．７、９１３．３和９１３．３头，表现出了显著差异；而中９优１４６２、中组１４、超优２８褐飞虱百蔸虫量分别为６１３．３、４９３．３、４２６．７头，与对照差异达到极显著水平，参试品种褐飞虱总虫量从大到小排序为：广两优１４７６＞粳籼８９＞玉香油占＞中９优１４６２＞中组１４＞超优２８。
　　８月２１日田间试验结果表明，参试品种的抗性不仅与对照品种间存在极显著差异，参试品种间也显示出了一定的差异。其中广两优４７６、中组１４、超优２８、玉香油占的褐飞虱百蔸虫量分别为６３３．３、４５３．３、６４０．０、９５３．３头，与中９优１４６２、粳籼８９表现出了极显著的差异。其褐飞虱虫量由大到小排序为：中９优１４６２＞粳籼８９＞玉香油占＞超优２８＞广两优４７６＞中组１４。
　　８月２８日褐飞虱若虫进入了高峰期，对照品种百蔸虫量达到１０ ４９３．３头，参试品种田间虫量与对照品种田间虫量比较存在极显著差异，而参试品种间的差异缩小。除株两优２１１外，其他抗性品种间田间虫量差异不显著，均表现出了对褐飞虱明显的抗性。其抗性由大到小排列为：广两优４７６＞中组１４＞玉香油占＞超优２８＞粳籼８９＞中９优１４６２。
　　另外还可以看出，８月２８日进入褐飞虱若虫高峰期，对照品种的高龄若虫达到３ ００６．６头／百蔸，而抗性品种（除株两优２１１外）高龄若虫为４６．６～４００．０头／百蔸，平均为２３１．３头／百蔸，仅为对照品种的７．７％；低龄若虫为８０.0～１ ０７３．３头／百蔸，平均为４５２．２头／百蔸，为对照品种低龄若虫量的６．１％，表明抗性品种自然诱发抗性对褐飞虱若虫有明显控制效果。
　　２．３褐飞虱为害对不同品种产量的影响
　　８月２８日调查，自然诱发试验区，除了广两优４７６、中组１４外，其他抗性品种均出现了倒伏。在品种成熟时，对两个试验区的每个小区采用五点取样法，取５蔸考种，记录平均每蔸的实粒数，测量千粒重，并计算每小区的理论产量，将自然诱发试验区和药剂防治试验区的相对应品种的小区的理论产量进行比较分析，小区理论产量减少量最大的为扬两优６号，达到５．２３ ｋｇ，减产率达到２３．１％；减产最小的是中组１４，为０．６３ ｋｇ，减产率仅为３．１％。减产量大小排序分别为：扬两优６号＞中９优１４６２＞粳籼８９＞玉香油占＞超优２８＞中组１４＞广两优４７６。经过方差分析，参试品种的减产量明显低于对照品种，达极显著差异，在参试品种内广两优４７６和中组１４与其他品种的减产量存在极显著差异。
　　３结果与讨论
　　１）试验结果显示，参试的水稻品种对白背飞虱没有明显的抗性；当褐飞虱种群达到一定量时，广两优４７６、中组１４、玉香油占、粳籼８９、中９优１４６２等参试品种对褐飞虱抗性效果明显，与对照品种比较，褐飞虱的种群数量存在极显著的差异。
　　２）从同一品种药剂防治和不防治的比较，可以看出参试品种的减产率明显低于对照品种，说明参试品种对褐飞虱具有一定的抗性，能有效抑制褐飞虱若虫种群数量上升，有效控制褐飞虱的为害，降低褐飞虱的危害损失。
　　３）抗性水稻品种种植是控制褐飞虱的一个经济、安全、有效措施，但要防治好其他病虫害，同时要加强自然诱发抗性机理研究和不同区域品种布局，避免虫源地与迁入地的品种同源，从而影响抗性品种的推广应用。
　　参考文献：
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　　［５］ 杜正文，张孝羲，王法明，等． 中国水稻病虫害综合防治策略与技术［Ｍ］．北京：农业出版社，１９９１．
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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