环境污染与植物抗虫性

环境污染与植物害虫的发生,国内外都有人研究和论述过。然而,环境污染与植物抗虫性的关系却很少有报导。本文就国内外有关这方面研究情况介绍点滴。植物抗虫性的利用是农业防治虫害保护环境的一个重要方向。因此,研究在污染条件下植物抗虫性的变化及其机制,对选育抗污染的植物品种和抗虫性植物品种,以及预测植物害虫的发生都有实际意义。植物抗虫性的研究国内外早在五,六十年代就已经作了大量的工作。美国S.D.Beck和J.B.Maltais等对玉米螟和蚜虫抗性植物的研究指出,植物的抗虫性是综合性的:有     

大豆种质资源对斜纹夜蛾(PRODENIA LITURA)抗性的鉴定

在网室人工均匀接虫条件下 ,以叶面积损失百分率为指标 ,分别于 1997年和 1998年鉴定了从 6 72 4份大豆资源中筛选的 46份抗感材料及 5份江淮与南方大豆推广良种共 5 1份对斜纹夜蛾的抗性差异表现 .结果表明 ,品种间、观测日期间、年份间抗虫性有极显著差异 ;品种与观测日期间互作显著 ;品种与年份之间互作极显著 ;年份之间抗虫性表现极显著相关 .从供试资源中筛选出一批年份间表现相对一致的高抗种质 ,其抗性优于国际常用的抗源PI2 2 76 87、PI17145 1、PI2 2 935 8.表 3参 10     

转sck单价基因和cry1Ac/sck双价基因水稻对二化螟的致死效应及中肠组织病理变化观察

室内采用离体叶片法研究了转sck单价基因抗虫水稻86AS1和转cry1Ac/sck双价基因抗虫水稻MSB不同生育期主茎顶叶对二化螟幼虫的杀虫效果.结果发现,不同生育期的MSB对二化螟初孵幼虫表现出了很强的毒杀效果,二化螟幼虫校正死亡率在扬花期前均达到90%以上;扬花期和灌浆期抗虫性有所下降,校正死亡率高于80%;成熟期校正死亡率在60%以上.在整个生育期,二化螟幼虫取食86AS1主茎顶叶的校正死亡率均未超过50%.MSB对二化螟幼虫的毒杀效果明显高于86AS1.采用透射电镜观察二化螟幼虫取食转cry1Ac/sck双价基因抗虫水稻和转sck单价基因抗虫水稻主茎顶叶后中肠组织的病理变化.结果发现,两种转基因水稻都能够引起二化螟幼虫中肠组织发生病理变化,但病变程度有明显差异.二化螟幼虫取食转cry1Ac/sck双价基因抗虫水稻3d,中肠组织受到严重破坏且病理变化明显;取食转sck单价基因抗虫水稻3d,幼虫中肠组织的病理变化却较缓慢.图2参10     

不同虫压下转Bt基因水稻与非转基因水稻生态适合度差异

为了解转基因水稻的基因扩散效率和潜在生态风险,以转Bt抗虫水稻Bt63、R1、R2和非转基因常规水稻Ⅱ优838为试材,采用高、低两个不同虫害胁迫水平和转基因与非转基因水稻相间种植方式,通过观察水稻植株营养生长、结实以及对螟虫危害的抗性表现等差异,研究比较了Bt外源基因插入后对水稻植株适合度的影响.结果表明:在低虫害胁迫条件下,转Bt基因水稻在植株分蘖数、生物量鲜重等营养生长指标方面与非转基因对照品系间无明显差异,但株高、穗长、穗重等指标不及对照,且R2和Bt63与对照间差异显著;在高虫害胁迫条件下,3个转Bt基因水稻品系的分蘖数、穗长、穗重等指标明显高于对照.而不同转基因品系株高适合度效应不同,这可能与受体本身的特性相关.3种转基因水稻的单株结实粒数、千粒重与对照在两种虫害胁迫条件下均无显著性差异,Bt基因对受体植株的结实影响不明显.在高虫害胁迫条件下,3种转Bt基因水稻的抗虫能力均显著优于非转基因水稻,表明Bt基因对受体植株的抗虫性影响显著.同时,本研究结果还表明转Bt基因水稻的适合度代价较小,预示了抗虫转基因水稻外源Bt基因在一定环境条件下具有逃逸的可能,但这种风险比较小.     

小麦叶片表面蜡质及其与品种抗蚜性的关系

建立了一套适宜小麦表面蜡质的提取和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分离和鉴定的方法,测定了16种不同小麦品种的叶表蜡质成分,初步分析了不同抗虫品种及不同生育期各组分的变化动态与趋势.从小麦表面蜡质的提取物中分离和鉴定出30余种化合物,为9种烷烃、7种脂肪醇、10种脂肪酸、2种醛和2种酮;并以GC-MS进行组分鉴定,以峰面积值为指标,定量计算和比较表面蜡质各组分的含量,其中主要成分是脂肪醇,占68.1%,仅C28醇就占分离物质总量的50.14%,其次为烷烃, 再次为脂肪酸和醛,酮含量最低.抗蚜与感蚜小麦品种表面蜡质的组成变化不大,但大多数组分的含量差异明显,其中醇、酸和醛的含量均有随小麦品种抗蚜性增强而升高的趋势;不同生育期,小麦表面蜡质各组分的含量也存在明显差异,在小麦孕穗-抽穗期,抗蚜小麦品种中C28醇、C30醇及总醇的含量高于感蚜小麦品种.室内、田间小麦苗期及孕穗-抽穗期表面蜡质中的C28醇, C28酸、C18酸、C18烯酸, C26醛、C28醛的含量则随抗性增加而升高.研究结果可为进一步开展小麦表面蜡质单一组分对麦蚜寄主选择和抗蚜作用影响研究奠定基础.图4表1参33     

小麦不同抗蚜品种中3种酚酸类化合物的含量变化及其作用评价

选择KOK1679和Li(抗蚜)、北京837和北京411(感蚜)等4个小麦品种(系),采用HPLC方法测定了不同生长期或组织中对羟基苯甲酸、咖啡酸和阿魏酸3种酚酸化合物的含量变化.结果表明,在不同生长期或组织中,对羟基苯甲酸、咖啡酸和阿魏酸的含量在各品种问均有显著的差异,但在小麦植株体内不同组织中的含量并不完全与品种抗感蚜性一致.在3个生长期或组织中,小麦抗蚜品种中的阿魏酸含量均显著高于感蚜品种;而咖啡酸在苗期组织和旗叶中以及对羟基苯甲酸在穗部,小麦抗蚜和感蚜品种中的含量恰恰与阿魏酸含量相反.由此可见,阿魏酸在不同生长期或组织中的含量高低符合小麦品种抗蚜和感蚜特性,因此可能与小麦对蚜虫的抗性密切相关.同时,对羟基苯甲酸、咖啡酸和阿魏酸的含量在小麦各品种中随不同生长期或组织而变化.除KOK1679品种中的对羟基苯甲酸外,在其他各品种中,不同生长期或组织中的3种化合物含量均表现出显著的差异.图2表1参21