在稻田生態(tài)系統(tǒng)中,水稻在其生長(zhǎng)發(fā)育過程中會(huì)受到來自植食性昆蟲和植物致病病原的侵害,這二者的發(fā)生往往不是獨(dú)立的,已有研究表明,水稻病害的發(fā)生會(huì)對(duì)水稻與植食性害蟲及其天敵互作產(chǎn)生影響。我們前期的研究也發(fā)現(xiàn),水稻感染白葉枯病(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae)后會(huì)對(duì)褐飛虱及其天敵黑肩綠盲蝽Cyrtorhinus lividipennis的行為產(chǎn)生了影響。但病害與植物及昆蟲之間的互作又會(huì)受到復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)中其它非生物因素或生物因素的影響。氮肥作為一種重要的非生物因素,對(duì)作物病害或蟲害的發(fā)生具有顯著的影響。但對(duì)于氮肥是否會(huì)影響病害、植物及昆蟲之間的互作并不是很清晰。為此,本課題以水稻重要病害白葉枯病、水稻重要害蟲褐飛虱Nilaparvata lugens(St?l)及其天敵稻虱纓小蜂Anagrus nilaparvatae為研究對(duì)象,分析了不同施氮量水平(低氮:不施氮肥;中氮:90kg純氮/公頃;高氮:180kg純氮/公頃)對(duì)水稻感染白葉枯病與水稻、褐飛虱及稻虱纓小蜂互作關(guān)系的影響,以期為探明復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)中水稻與褐飛虱及其天敵互作的化學(xué)生態(tài)學(xué)機(jī)制奠定理論基礎(chǔ)。主要的研究結(jié)果如下:1.在不同施氮量條件下水稻白葉枯病的發(fā)生隨著感病時(shí)間的增加,白葉枯病斑相對(duì)面積增大;對(duì)感病水稻的劍葉觀察后發(fā)現(xiàn),在感病3d時(shí),低氮的水稻可出現(xiàn)水漬狀病斑及葉緣發(fā)黃等典型病征,感病10d時(shí)整葉焦枯,卷葉發(fā)黃;中氮的水稻感病3d時(shí)開始發(fā)病,5d后發(fā)病顯著,出現(xiàn)暗綠色斑點(diǎn),葉尖和葉緣發(fā)黃;高氮的水稻發(fā)病較慢,感病3d與健葉無差異,5d后發(fā)病顯著,10d時(shí)出現(xiàn)葉片發(fā)黃卷曲等病征。感病后水稻的株高與根長(zhǎng)無顯著差異,但出現(xiàn)了葉片葉綠素含量降低,植株含氮量積累降低等一系列不利于水稻生長(zhǎng)的現(xiàn)象。2.不同施氮量水稻白葉枯病發(fā)生對(duì)褐飛虱產(chǎn)卵和發(fā)育歷期的影響不同施氮量條件下,褐飛虱在感病5d水稻與健康水稻上的產(chǎn)卵量、孵化率及若蟲的發(fā)育歷期無顯著差異。不同施氮量條件下,白葉枯病的發(fā)生對(duì)水稻韌皮部游離氨基酸的含量影響的效應(yīng)不同,低氮水稻在感病10d時(shí),甘氨酸(Gly)和天冬氨酸(Asp)的含量顯著低于健康水稻;中氮水稻在感病3d時(shí),天冬氨酸(Asp)的含量顯著高于健康水稻,感病10d時(shí),苯丙氨酸(Phe)的含量顯著低于健康水稻;高氮水稻在感病5d時(shí),亮氨酸(Leu)的含量顯著高于健康水稻,感病10d時(shí),苯丙氨酸(Phe)的含量顯著低于健康水稻。3.不同施氮量水稻白葉枯病發(fā)生對(duì)褐飛虱寄主選擇行為的影響褐飛虱H-型嗅覺儀實(shí)驗(yàn)表明,不同施氮量條件下,褐飛虱對(duì)感染白葉枯病不同時(shí)間的水稻的行為選擇影響效應(yīng)不同。在低氮條件下,感病3d時(shí),褐飛虱趨向選擇感病水稻,感病5d和10d時(shí),褐飛虱趨向選擇健康水稻;在中氮和高氮條件下,水稻感病5d和10d時(shí),褐飛虱顯著地趨向選擇感病水稻。通過GC-MS分離鑒定了不同施氮量條件下,白葉枯病侵染后水稻與同期健康水稻的揮發(fā)性物質(zhì)組分。在感病與健康水稻間,有6種揮發(fā)物的含量有顯著差異,主要為萜烯類物質(zhì)和烷烴類化合物。其中,α-蒎烯(α-Pinene)和莰烯(Camphene)的含量在感病水稻中顯著升高,呈現(xiàn)出較強(qiáng)的規(guī)律性。在中氮和高氮條件下,感病10d時(shí),感病水稻中α-蒎烯(α-Pinene)、莰烯(Camphene)、十三烷(Tridecane)和十六烷(Hexadecane)等揮發(fā)物的含量顯著高于健康水稻。4.不同施氮量水稻白葉枯病發(fā)生對(duì)稻虱纓小蜂寄主選擇行為的影響不同施氮量與白葉枯病的發(fā)生時(shí)間,對(duì)褐飛虱的天敵稻虱纓小蜂的行為選擇產(chǎn)生影響。在中氮和高氮條件下,水稻感病5d和感病10d時(shí),稻虱纓小蜂趨向選擇褐飛虱誘導(dǎo)后感病的水稻。通過GC-MS分離鑒定了褐飛虱誘導(dǎo)后的49種水稻揮發(fā)性物質(zhì)。其中α-蒎烯(α-Pinene)、單萜烯(Monterpene)、異丁酸香葉酯(Propanoic acid,2-methyl-)、β-柏木烯(β-Cedrene)、十七烷(Heptadecane)。其中,在中氮條件下,水稻感病5d和10d時(shí),α-蒎烯(α-Pinene)、單萜烯(Monterpene)、異丁酸香葉酯(Propanoic acid,2-methyl-)、β-柏木烯(β-Cedrene)和十七烷(Heptadecane)在感病水稻中含量顯著高于健康水稻;在高氮條件下,水稻感病5d和10d時(shí),α-蒎烯(α-Pinene)、單萜烯(Monterpene)和β-柏木烯(β-Cedrene)在感病水稻中的含量顯著高于健康水稻。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S435.11
【部分圖文】：

感病、低氮-健康、中氮-感病、中氮-健康、高氮-感病、高氮-健康的水稻劍葉圖，其中（a）是生長(zhǎng) 53d 即感病 3d 水稻對(duì)照，（b）是生長(zhǎng) 55d 即感病 5d 水稻對(duì)照，（c）是生長(zhǎng) 60d 即感病 10d 水稻對(duì)照。由圖可以看出，感病 3d 低氮水稻與健康水稻相比葉尖和葉緣發(fā)黃；在中氮條件下，感病水稻與健康水稻相比葉尖發(fā)黃；在高氮條件下，感病水稻與健康水稻相比差異不顯著。感病 5d 低氮水稻與健康水稻相比葉緣焦枯，有黃綠色斑點(diǎn)；在中氮條件下，感病水稻與健康水稻相比葉尖和葉緣稍發(fā)黃，葉緣處暗綠色斑點(diǎn)；在高氮條件下，感病水稻與健康水稻相比葉尖發(fā)黃。感病 10d 低氮水稻與健康水稻相比，整個(gè)葉片焦枯,卷葉發(fā)黃，外觀有顯著差異；在中氮條件下，感病水稻與健康水稻相比葉尖和葉緣發(fā)黃卷曲，在高氮條件下，感病水稻與健康水稻相比葉尖發(fā)黃卷曲。(a) (b) (c)

13圖 2-2 在不同施氮量條件下感染白葉枯病后的水稻頂 1-3 葉 SPAD 值的變化ig. 2-2 Variation of rice 1stto 3rdleaves SPAD values in different nitrogen applicat中數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤，PI:白葉枯病菌侵染的水稻；CK：同處理健康水稻，“*”號(hào)表示差異05）。The data is mean±SEM. PI: rice infected by Xoo, CK: healthy rice, “*”means significant differen).

5d 和健康水稻分別置于兩套封閉的褐飛虱短翅雌雄成蟲，產(chǎn)卵裝人工氣候箱內(nèi)（30±1℃，RH=90±孵若蟲的數(shù)量直到無若蟲再孵化卵裝置，在解剖鏡下解剖葉鞘， 8 次重復(fù)。實(shí)驗(yàn) 5d 和健康水稻置于封閉產(chǎn)卵裝置，產(chǎn)卵裝置頂端用一層細(xì)紗布封口H=90±5%），隨后每隔 12h 觀察一量，最后求其平均發(fā)育歷期，實(shí)

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本文編號(hào)：2813045