论文部分内容阅读
南方水稻黑条矮缩病毒（SRBSDV）以白背飞虱为唯一传毒介体,通过持久循回增殖型方式传播,该病毒的大量传播对我国水稻造成严重危害。硅在植物营养方面具有重要作用,被认为是一种“有益物质”或“准必需物质”,还具有增强植物抗虫性的功能,如增强机械或物理屏障、降低消化效率和增强植物的间接防御反应。本学位论文在明确水稻施硅影响其对白背飞虱抗性的基础上,进而分析水稻施硅对白背飞虱传播SRBSDV的影响及其组织形态和生理学机制。研究结果为硅肥应用于白背飞虱和南方水稻黑条矮缩病的综合防治提供理论依据。主要研究结果如下:1、水稻施硅对白背飞虱刺吸和寄主选择行为的影响。采用扫描电镜观察施硅水稻叶鞘硅化程度;利用刺吸电位技术记录白背飞虱若虫刺吸行为;采用笼罩法测定白背飞虱雌成虫栖息和产卵选择性。结果表明,与不施硅的对照相比,硅处理（0.16和0.32 g SiO2/kg土壤）增加了水稻叶鞘硅细胞的数量,延长了白背飞虱若虫刺吸行为中非刺探波和路径波的总时间、缩短取食韧皮部汁液的时间。在选择性测定中,与对照组相比,白背飞虱雌成虫对0.16和0.32 g SiO2/kg土壤处理的水稻的栖息率分别降低48.0%和67.4%,在其上的产卵量分别降低34.8%和46.1%。因此,施硅增加水稻对白背飞虱的排驱性,阻碍白背飞虱的刺吸行为,有助于增强水稻对白背飞虱的抗性。2、水稻施硅对白背飞虱传播南方水稻黑条矮缩病毒的影响。采用一步法RT-PCR检测白背飞虱传毒效率;利用刺吸电位技术记录白背飞虱若虫刺吸行为。结果表明,与不施硅的对照相比,硅处理（0.16和0.32 g SiO2/kg土壤）降低了白背飞虱对SRBSDV的传播效率以及SRBSDV在水稻和白背飞虱体内的增殖。高硅处理延长了白背飞虱取食行为中np波的总时间,缩短了与韧皮部活动（N4-a和N4-b）有关的时间,显著减少了N2波单次持续时间和跟随N4-b的N4-a（>10min）的次数。表明水稻施硅妨碍白背飞虱传毒相关的刺探行为,有助于降低SRBSDV的传播。3、水稻施硅影响白背飞虱传播南方水稻黑条矮缩病毒的机制。采用扫描电镜观察水稻叶鞘硅化程度;利用比色法测定硅含量;采用石蜡切片和苯胺蓝荧光染色技术观察水稻叶鞘维管束中胼胝质沉积;利用荧光定量检测胼胝质合成酶基因和β-1,3-葡聚糖水解酶基因的相对表达量。结果表明,在南方水稻黑条矮缩病毒传播中,与不施硅的对照相比,硅处理（0.16和0.32 g SiO2/kg土壤）增加了水稻叶鞘硅含量和硅细胞数量及维管束中胼胝质沉积数目,诱导胼胝质合成酶基因的上调和β-1,3-葡聚糖水解酶基因的下调。这些结果表明施硅通过增强水稻的硅化程度和调节胼胝质代谢酶基因的表达影响白背飞虱对SRBSDV的传播。