環(huán)境因素對水稻次生物質(zhì)的影響及其與抗褐飛虱關(guān)系

吳碧球，黃所生，李 成，孫祖雄，周君雷，凌 炎，蔣顯斌，黃 芊，龍麗萍，黃鳳寬*

(1. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院，植物保護(hù)研究所/廣西作物病蟲害生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530007；2. 防城港市植保站，廣西 防城港 538001；3. 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530005； 4. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所， 廣西 南寧 530007)

環(huán)境因素對水稻次生物質(zhì)的影響及其與抗褐飛虱關(guān)系

吳碧球1，黃所生1，李 成1，孫祖雄2，周君雷3，凌 炎1，蔣顯斌4，黃 芊4，龍麗萍4，黃鳳寬1*

(1. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院，植物保護(hù)研究所/廣西作物病蟲害生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530007；2. 防城港市植保站，廣西 防城港 538001；3. 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530005； 4. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所， 廣西 南寧 530007)

研究苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對3個(gè)水稻品種稻株草酸、總酚和單寧含量的影響及其與抗褐飛虱關(guān)系。結(jié)果表明，稻株中草酸、總酚和單寧含量對不同抗性水稻品種抗褐飛虱不同生物型的影響不同。其中，總酚和單寧含量變化與IR56抗褐飛虱生物型II和孟加拉型及RHT抗褐飛虱孟加拉型密切相關(guān)，草酸和單寧含量變化與RHT抗褐飛虱生物型II密切相關(guān)，草酸、總酚和單寧含量變化與570011抗褐飛虱生物型II密切相關(guān)，而草酸含量變化與570011抗褐飛虱孟加拉型密切相關(guān)。苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量的單獨(dú)作用或交互作用對不同水稻中次生物質(zhì)含量有明顯影響，但品種不同，其影響程度也不同。其中，IR56草酸和單寧含量、RHT和570011總酚和單寧含量及受苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量的影響顯著，IR56總酚含量受苗齡和光照強(qiáng)度的影響顯著，RHT草酸含量受光照強(qiáng)度和施氮量的影響顯著，570011草酸含量受影響小。

環(huán)境因素；水稻；次生物質(zhì)；抗蟲性；褐飛虱

褐飛虱[Nilaparvatalugens(St?l)]是我國及東南亞國家水稻生長常見的害蟲，通過吸食、產(chǎn)卵和傳病等危害水稻生長發(fā)育，嚴(yán)重影響水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及我國糧食安全。抗蟲品種的選擇是防治該蟲的有效措施，但由于水稻不同抗蟲基因源遺傳效應(yīng)的復(fù)雜性，不同抗源在受環(huán)境條件的影響后，抗性表現(xiàn)有差異[1-4]。次生物質(zhì)(又稱次生代謝物質(zhì))是植物在長期進(jìn)化過程中適應(yīng)生態(tài)環(huán)境(生物或非生物)的結(jié)果，是植物自身用于減少昆蟲或病原菌微生物危害的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]，在植物提高自身保護(hù)和生存競爭能力、協(xié)調(diào)與環(huán)境關(guān)系上起著重要作用，其產(chǎn)生和變化比初生代謝產(chǎn)物與環(huán)境有著更強(qiáng)的相關(guān)性和對應(yīng)性[6-8]。植物體內(nèi)次生物質(zhì)的產(chǎn)生和分布受到光照、紫外線輻射、干旱、高鹽、重金屬及二氧化碳等各種環(huán)境因素的影響[9-10]。因此，環(huán)境因素也會影響諸如草酸、單寧、總酚[11-13]等抗蟲次生物質(zhì)含量變化，從而影響植物對害蟲的抗性表現(xiàn)[14]。水稻中與抗稻飛虱有關(guān)次生物質(zhì)有草酸、苯酚及甾醇類等[15-19]，這些次生物質(zhì)受苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量影響及其與抗褐飛虱關(guān)系方面的研究未見報(bào)道。因此，本文研究苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對抗蟲水稻植株內(nèi)草酸、總酚和單寧含量的影響及其與抗褐飛虱關(guān)系，旨在為抗蟲穩(wěn)定性好的品種選育及應(yīng)用抗蟲品種控制褐飛虱提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試感蟲品種TN1，選擇經(jīng)苗期抗蟲性鑒定的抗褐飛虱生物型Ⅱ和孟加拉型水稻品種為IR56、RHT和570011。其中，對褐飛虱生物型Ⅱ的抗性，IR56、RHT、570011分別表現(xiàn)為中抗、抗、抗；對褐飛虱孟加拉型的抗性，IR56、RHT、570011分別表現(xiàn)為中抗、中抗、抗。上述供試品種中僅570011來源于廣西品種資源，其余品種均來自于國際水稻研究所。

供試褐飛虱為室內(nèi)用水稻品種“Mudgo”飼養(yǎng)的生物型Ⅱ和用“IR36”飼養(yǎng)的孟加拉型。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究采用均勻設(shè)計(jì)法研究苗齡(A)、光照強(qiáng)度(B)和施氮量(C)3個(gè)因子對抗褐飛虱水稻品種營養(yǎng)物質(zhì)的影響。所選因子及水平見表1。本試驗(yàn)中A因子設(shè)3個(gè)水平：8、13、18 d。B因子設(shè)3個(gè)水平：未遮光(自然光照強(qiáng)度)、兩層紗網(wǎng)遮光、四層紗網(wǎng)遮光；后2個(gè)水平的光照強(qiáng)度分別為自然光強(qiáng)的50.33 %和27.38 %(采用臺灣泰仕電子工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的TES-1339照度計(jì)測定)。C因子設(shè)3個(gè)水平：未施肥(0 kg/hm2)、225 kg/hm2尿素、450 kg/hm2尿素(氮肥含氮量為46.4%，廣西河池化工股份有限公司生產(chǎn))。試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用U6(63)，見表2。

1.3 水稻品種抗褐飛虱鑒定

本試驗(yàn)于2014年6-9月在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所玻璃網(wǎng)室進(jìn)行。按表2的試驗(yàn)方案實(shí)施。將供試水稻品種分期播于鋁托(52 cm×36.5 cm×6.5 cm)內(nèi)，每盆播12行，每品種播兩行，每行留20苗。每試驗(yàn)處理播10盆，其中3盆用于進(jìn)行抗性鑒定(即3個(gè)重復(fù))，7盆用于次生物質(zhì)測定。

表1 苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對水稻主要防御活性影響的水平設(shè)計(jì)

表2 苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對水稻主要防御活性影響的U6(63)水平試驗(yàn)

當(dāng)苗齡達(dá)到試驗(yàn)要求時(shí)，提前1 d施肥，第2天按每苗接入褐飛虱生物型II和孟加拉型1～2齡若蟲5頭，然后進(jìn)行遮光處理。待感蟲對照TN1枯萎后7～10 d參照國際使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐株定級，最后計(jì)算各品種的平均受害級別。

1.4 水稻次生物質(zhì)測定

樣品采集：稻苗處理同1.3，采集經(jīng)苗齡、施肥和遮光處理7 d稻莖清洗干凈，放入110 ℃的烘箱內(nèi)殺青15 min，而后放入80 ℃恒溫箱內(nèi)烘至恒重，粉碎，過80目篩，篩下物為實(shí)驗(yàn)用稻莖樣品粉末，置于棕色廣口瓶中備用。

次生物質(zhì)測定：草酸和單寧含量參照肖英方[16]等方法進(jìn)行，總酚含量測定參照韓富根等[20]方法進(jìn)行。每個(gè)樣品重復(fù)測定3次。

1.5 逐步回歸模型的建立

對不同水稻品種中次生化合物質(zhì)含量在不同試驗(yàn)號中表現(xiàn)差異的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二項(xiàng)式逐步回歸，得到不同水稻品種中草酸(Y1)、總酚(Y2)和單寧(Y3)含量與苗齡(A)、光照強(qiáng)度(B)、施氮量(C)的回歸關(guān)系式，并對回歸模型進(jìn)行檢驗(yàn)，建立檢驗(yàn)達(dá)到顯著或極顯著水平的模型。上述模型的建立通過SPSS15.0軟件來實(shí)現(xiàn)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 15.0軟件處理所有數(shù)據(jù)，Duncan新復(fù)極差法比較各品種平均草酸、總酚和單寧含量的差異顯著性 (α=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對不同抗性水稻品種次生物質(zhì)的影響及其相關(guān)性分析

苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對水稻品種中草酸、總酚和單寧含量有影響，但影響程度因品種而異。由表3可知，感蟲品種TN1草酸含量在試驗(yàn)號4(8 d苗齡、未遮光、施N 225 kg/hm2)中最高，顯著高于其余試驗(yàn)號，在試驗(yàn)號3(18 d苗齡、4層紗網(wǎng)遮光、施N 225 kg/hm2)中最低，顯著低于其余試驗(yàn)號；TN1總酚含量在試驗(yàn)號1(8 d苗齡、2層紗網(wǎng)遮光、施N 450 kg/hm2)中最高，顯著高于其余試驗(yàn)號，在試驗(yàn)號3最低，僅與試驗(yàn)號6(18 d苗齡、2層紗網(wǎng)遮光、未施N)差異不顯著；TN1單寧含量在試驗(yàn)號4中最高，顯著高于試驗(yàn)號1、2(13 d苗齡、未遮光、施N 450 kg/hm2)、3、6，在試驗(yàn)號6中最低，顯著低于其余試驗(yàn)號。

表3 苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對水稻次生物質(zhì)含量的影響

表4 苗齡、光照強(qiáng)度、施氮量與水稻中次生物質(zhì)含量的關(guān)系

IR56草酸、總酚和單寧含量均在試驗(yàn)號4中最高，均顯著高于其余試驗(yàn)號，而在試驗(yàn)號3中最低，但單寧含量與試驗(yàn)號2和5(13 d苗齡、4層紗網(wǎng)遮光、未施N)差異不顯著，總酚含量顯著低于其余試驗(yàn)號，而草酸含量僅與試驗(yàn)號6差異不顯著。

RHT草酸含量在試驗(yàn)號4中最高，顯著高于其余試驗(yàn)號，在試驗(yàn)號5中最低，顯著低于其余試驗(yàn)號。RHT總酚含量在試驗(yàn)號1中最高，顯著高于其余試驗(yàn)號，在試驗(yàn)號3中最低，但與試驗(yàn)號6差異不顯著。RHT單寧含量在試驗(yàn)號1中最高，顯著高于其余試驗(yàn)號，在試驗(yàn)號6中最低，顯著低于其余試驗(yàn)號，且各試驗(yàn)號間差異均顯著。

570011草酸含量在試驗(yàn)號3中最高，顯著高于試驗(yàn)號4、5和6，在試驗(yàn)號6中最低，顯著低于其余試驗(yàn)號。570011總酚含量在試驗(yàn)號1中最高，僅與試驗(yàn)號4差不顯著，在試驗(yàn)號3和6中最低，顯著低于其余試驗(yàn)號。570011單寧含量在試驗(yàn)號4中最高，顯著高于試驗(yàn)號1、2、3和6，在試驗(yàn)號6在最低，顯著低于其余試驗(yàn)號。

對表3不同水稻品種次生化合物質(zhì)含量在不同試驗(yàn)號中表現(xiàn)差異的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二項(xiàng)式逐步回歸，得到不同水稻品種中草酸(Y1)、總酚(Y2)和單寧(Y3)含量與苗齡(A)、光照強(qiáng)度(B)、施氮量(C)的回歸關(guān)系式，通過對回歸模型進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)達(dá)到顯著或極顯著水平的模型(表4)，模型的檢驗(yàn)結(jié)果如表5。由表5可知，模型(1)～模型(11)各因素均達(dá)顯著或極顯著水平。因而采用模型(1)～模型(11)可以很好地描述苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對TN1、IR56、RHT和570011中草酸、總酚和單寧含量的影響。

模型(1)可見，TN1中草酸含量變化與苗齡單獨(dú)作用及苗齡和施氮量交互作用極顯著負(fù)相關(guān)，與苗齡單獨(dú)作用及光照強(qiáng)度和施氮量交互作用顯著負(fù)相關(guān)。模型(2)可見，IR56中草酸含量變化與施氮量單獨(dú)作用顯著正相關(guān)，與苗齡和施氮量平方項(xiàng)及光照強(qiáng)度和施氮量交互作用極顯著負(fù)相關(guān)。模型(3)可見，RHT中草酸含量變化與光照強(qiáng)度單獨(dú)作用和施氮量平方項(xiàng)作用極顯著負(fù)相關(guān)，而與光照強(qiáng)度和施氮量交互作用極顯著正相關(guān)。由模型(4)可知，TN1總酚含量變化與光照強(qiáng)度單獨(dú)作用極顯著正相關(guān)，與施氮量單獨(dú)作用顯著正相關(guān)，而與苗齡平方項(xiàng)單獨(dú)作用及苗齡和光照強(qiáng)度交互作用極顯著負(fù)相關(guān)。由模型(5)可知，IR56總酚含量變化與苗齡單獨(dú)作用及苗齡和光照強(qiáng)度交互作用顯著負(fù)相關(guān)，而與苗齡平方項(xiàng)作用顯著正相關(guān)。由模型(6)可知，RHT總酚含量變化與苗齡和光照強(qiáng)度平方項(xiàng)作用極顯著負(fù)相關(guān)，與苗齡和施氮量交互作用顯著負(fù)相關(guān)，而與施氮量平方項(xiàng)作用極顯著正相關(guān)。由模型(7)可知，570011總酚含量變化與苗齡單獨(dú)作用及光照強(qiáng)度和施氮量交互作用極顯著負(fù)相關(guān)，而與光照強(qiáng)度和施氮量單獨(dú)作用極顯著正相關(guān)。由模型(8)可知，TN1單寧含量變化僅與苗齡單獨(dú)作用顯著負(fù)相關(guān)。由模型(9)可知，IR56單寧含量變化與光照強(qiáng)度單獨(dú)作用及苗齡和施氮量交互作用極顯著負(fù)相關(guān)，與光照強(qiáng)度平方項(xiàng)作用顯著正相關(guān)，與光照強(qiáng)度和施氮量交互作用極顯著正相關(guān)。由模型(10)可知，RHT單寧含量變化與苗齡、施氮量單獨(dú)作用及光照強(qiáng)度平方項(xiàng)作用極顯著正相關(guān)，與苗齡平方項(xiàng)作用極顯著負(fù)相關(guān)。由模型(11)可知，570011單寧含量變化與光照強(qiáng)度單獨(dú)作用及苗齡平方項(xiàng)作用極顯著負(fù)相關(guān)，與光照強(qiáng)度、施氮量平方項(xiàng)作用極顯著正相關(guān)。

表5 模型的檢驗(yàn)結(jié)果

2.2 苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對不同抗蟲水稻品種次生物質(zhì)的影響及其與抗褐飛虱關(guān)系

將均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)中各水稻品種次生物質(zhì)與受害級別在不同試驗(yàn)號間表現(xiàn)差異的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二項(xiàng)式逐步回歸，得到不同水稻品種受害級別(Y)與草酸(A)、總酚(B)和單寧(C)的回歸關(guān)系式，通過對回歸模型進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)達(dá)到顯著或極顯著水平的模型見表6。模型的檢驗(yàn)結(jié)果如表7。由表7可知，模型(1)～模型(6)各因素均達(dá)顯著或極顯著水平。因而采用模型(1)～(6)可以很好地描述稻株中草酸、總酚和單寧含量變化與IR56、RHT、和570011抗褐飛虱不同生物型的關(guān)系。

表6 水稻品種次生物質(zhì)與其受害級別關(guān)系

表7 模型的檢驗(yàn)結(jié)果

模型(1)可見，總酚和單寧單獨(dú)作用及草酸和總酚交互作用與IR56受褐飛虱生物型II危害的受害級別極顯著負(fù)相關(guān)，即與IR56抗II型極顯著正相關(guān)；總酚平方項(xiàng)單獨(dú)作用與IR56受褐飛虱生物型II危害的受害級別極顯著正相關(guān)，即與IR56抗II型極顯著負(fù)相關(guān)。模型(2)可見，單寧和草酸平方項(xiàng)單獨(dú)作用與RHT受褐飛虱生物型II危害的受害級別顯著負(fù)相關(guān)，即與RHT抗II型顯著正相關(guān)；草酸和單寧交互作用與RHT受II型褐飛虱危害的受害級別極顯著正相關(guān)，即與RHT抗II型極顯著負(fù)相關(guān)。模型(3)可見，草酸和單寧單獨(dú)作用及總酚和單寧交互作用與570011受褐飛虱生物型II危害的受害級別極顯著正相關(guān)，即與570011抗II型顯著負(fù)相關(guān)；草酸和單寧交互作用與570011受II型褐飛虱危害的受害級別極顯著負(fù)相關(guān)，即與570011抗II型極顯著正相關(guān)。模型(4)可見，總酚和單寧單獨(dú)作用與IR56受褐飛虱孟加拉危害的受害級別顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，即與IR56抗孟加拉型顯著或極顯著正相關(guān)；而總酚平方項(xiàng)作用與受褐飛虱孟加拉危害的受害級別顯著正相關(guān)，即與IR56抗孟加拉型顯著負(fù)相關(guān)。模型(5)可見，總酚和單寧平方項(xiàng)單獨(dú)作用與RHT受褐飛虱孟加拉型危害的受害級別極顯著負(fù)相關(guān)，即與RHT抗孟加拉型極顯著正相關(guān)；而單寧和總酚平方項(xiàng)單獨(dú)作用與RHT受褐飛虱孟加拉危害的受害級別極顯著正相關(guān)，即與RHT抗孟加拉型極顯著負(fù)相關(guān)。模型(6)可見，草酸單獨(dú)作用與570011受褐飛虱孟加拉型危害的受害級別顯著正相關(guān)，即與570011抗孟加拉型顯著負(fù)相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

植物次生物質(zhì)是植物在長期進(jìn)化中與生物或非生物環(huán)境因素相互作用的結(jié)果，其含量變化易受環(huán)境因素的影響。據(jù)報(bào)道，在噴施硅和磷后，水稻葉片硅化細(xì)胞和草酸含量顯著增加，從而抑制了白背飛虱的產(chǎn)卵量[14]；溫度對中抗品種IR36草酸含量有影響，隨溫度升高先增后降[21]；淹水脅迫對不同水稻品種草酸、總酚和單寧含量變化也有影響，但影響程度因品種而異[22]。本文通過進(jìn)一步的回歸分析，苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量的單獨(dú)作用或交互作用對不同水稻中次生物質(zhì)含量有明顯影響。品種不同，其影響程度也不同，結(jié)果與前人相類似。其中，TN1草酸含量變化與苗齡單獨(dú)作用、苗齡和施氮量交互作用、光照強(qiáng)度和施氮量交互作用顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；總酚含量變化與光照強(qiáng)度和施氮量單獨(dú)作用顯著或極顯著正相關(guān)，與苗齡單獨(dú)作用及苗齡和光照強(qiáng)度交互作用極顯著負(fù)相關(guān)；單寧含量變化與苗齡單獨(dú)作用顯著負(fù)相關(guān)。IR56草酸含量變化與施氮量單獨(dú)作用顯著正相關(guān)，與苗齡和施氮量平方項(xiàng)作用及光照強(qiáng)度和施氮量交互作用極顯著負(fù)相關(guān)；總酚含量變化與苗齡單獨(dú)作用及苗齡和光照強(qiáng)度交互作用顯著負(fù)相關(guān)，與苗齡平方項(xiàng)作用顯著正相關(guān)；單寧含量變化與光照強(qiáng)度單獨(dú)作用及苗齡和施氮量交互作用顯著負(fù)相關(guān)。RHT草酸含量變化與光照強(qiáng)度單獨(dú)作用和施氮量平方項(xiàng)作用極顯著負(fù)相關(guān)，與光照強(qiáng)度和施氮量交互作用極顯著正相關(guān)；總酚含量變化與苗齡和光照強(qiáng)度平方項(xiàng)作用及苗齡和施氮量交互作用顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，與施氮量平方項(xiàng)作用極顯著正相關(guān)；單寧含量變化與苗齡、施氮量單獨(dú)作用及光照強(qiáng)度平方項(xiàng)作用極顯著正相關(guān)，與苗齡平方項(xiàng)作用極顯著負(fù)相關(guān)。570011草酸含量變化與苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量無關(guān)；總酚含量變化與苗齡單獨(dú)作用及光照強(qiáng)度和施氮量交互作用極顯著負(fù)相關(guān)，與光照強(qiáng)度、施氮量單獨(dú)作用及顯著正相關(guān)；單寧含量變化與光照強(qiáng)度單獨(dú)作用及苗齡平方項(xiàng)作用極顯著負(fù)相關(guān)，與光照強(qiáng)度、施氮量平方項(xiàng)作用極顯著正相關(guān)。

水稻次生物質(zhì)是水稻品種抗褐飛虱的主要化學(xué)基礎(chǔ)，這些物質(zhì)的變化決定著水稻的抗性水平。水稻中的總酚，即所有酚類物質(zhì)(包括單寧和草酸)，它們在增強(qiáng)植物抗逆性、抗蟲性等方面起著重要作用，可作為植物抗逆性或抗蟲性的生理指標(biāo)。趙穎等[23]研究發(fā)現(xiàn)，水稻抗褐飛虱與某些抗原次生化合物含量及組成的變化密切相關(guān)；草酸能抑制褐飛虱的取食，其含量高低與水稻抗褐飛虱和灰飛虱密切相關(guān)，抗蟲品種植株內(nèi)草酸含量高于感蟲品種[15,17]；苯酚含量高是水稻品種抗白背飛虱的主要因素之一[16]。本研究亦發(fā)現(xiàn)稻株中草酸、總酚和單寧含量與水稻品種抗褐飛虱有關(guān)，但品種不同，褐飛虱致害型不同，其相關(guān)性有差異；其中，總酚和單寧含量變化與IR56抗褐飛虱生物型II和孟加拉型及RHT抗褐飛虱孟加拉型密切相關(guān)，草酸和單寧含量變化與RHT抗褐飛虱生物型II密切相關(guān)，草酸、總酚和單寧含量變化與570011抗褐飛虱生物型II密切相關(guān)，而草酸含量變化與570011抗褐飛虱孟加拉型密切相關(guān)。

本研究僅從生理生化水平研究了苗齡、光照強(qiáng)度及施氮量對抗蟲水稻品種植株內(nèi)次生化合物質(zhì)含量變化的影響，未從分子水平方面探討上述3因子對合成次生物質(zhì)途徑中酶表達(dá)的影響。植物在遭受生物或非生物因子脅迫時(shí)，將激發(fā)內(nèi)源茉莉酸及其衍生物的積累，進(jìn)而誘導(dǎo)一系列與抗逆性相關(guān)的防御基因表達(dá)，如蛋白酶抑制劑、苯丙氨酸解氨酶等，從而提高植物的抗性。苗齡、光照強(qiáng)度和施氮量對抗蟲水稻植株中防御酶表達(dá)的影響將有待于進(jìn)一步研究。

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(責(zé)任編輯 溫國泉)

Effect of Environmental Factors on Secondary Substances of Rice Planting and Relationship with Resistance to Brown Planthopper (Homoptera:Delphacidae)

WU Bi-qiu1, HUANG Suo-sheng1, LI Cheng1, SUN Zu-xiong2, ZHOU Jun-lei3, LING Yan1, JIANG Xian-bin4, HUANG Qian4, LONG Li-ping4, HUANG Feng-kuan1*

(1.Plant Protection Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences/ Guangxi Key laboratory for Biology of Crop Diseases and Insect Pests, Guangxi Nanning 530007, China; 2. Plant Protection Station of Fangchenggang City, Guangxi Fangchenggang 538001, China; 3. Agricultural College, Guangxi University, Guangxi Nanning 530005, China; 4.Rice Research institute, Guangxi Academy of Agricultural Science, Guangxi Nanning 530007, China)

The effect of seedling age, light intensity and N application rate on oxalic acid, total phenolic and tannin content of 3 rice varieties and relationship with the resistance to brown planthopper (BPH) was studied in research. The results indicated that the influence of oxalic acid, total phenolic and tannin content on rice resistant to BPH was varied in different rice varieties and BPH biotypes. The resistance of IR56 to BPH biotype II and Bangladesh and Rathu Heenati (RHT) to BPH Bangladesh was closely related with total phenolic and tannin content change. RHT resistant to BPH biotype II was closely related with oxalic acid and tannin content change, and 570011 resistant to BPH biotype II was closely related with oxalic acid, total phenolic and tannin content change. While 570011 resistant to BPH Bangladesh only related with oxalic acid content change. The separate action or interaction effect of seedling age, light intensity and N application rate on secondary substances content in rice was significantly, and effect degree different in different varieties. The influence of seedling age, light intensity and N application rate on oxalic acid and tannin content of IR56, total phenolic and tannin content of RHT and 570011 were significantly. Total phenolic content of IR56 was affected obviously by seedling age and light intensity, oxalic acid content of RHT was affected obviously by light intensity and N application rate, and oxalic acid content of 570011 were affected by seedling age, light intensity and N application rate was small in the research.

Environmental factor; Rice; Secondary substance; Insect resistance;Nilaparvatalugens(St?l)

1001-4829(2016)10-2371-08

10.16213/j.cnki.scjas.2016.10.022

2016-05-16

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31160369)；“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD19B03)；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(桂科合14125007-2-4)；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2015GXNSFAA139054)；廣西作物病蟲害生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目(14-045-50-ST-06)

吳碧球(1978-)，女，廣西賀州人，博士，副研究員，主要從事水稻害蟲綜合防控、水稻抗蟲性研究,*為通訊作者，E-mail：huangfengkuan@gxaas.net。

S435.112+.3

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