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褐飞虱Nilaparvata lugens Stal (Hemiptera:Delphacidae),属半翅目,飞虱科,是我国及东南亚国家水稻上的主要害虫,对水稻生产形成严重威胁。化学农药由于其经济、速效、易操作,目前仍是防治褐飞虱的主要手段。但褐飞虱抗性强,突变快,化学农药的大量使用不仅污染环境,而且极易诱导褐飞虱的再猖獗。因此提高水稻的抗虫性成为控制褐飞虱为害和提高水稻生产最为经济、环保的途径。脱落酸(abscisic acid, ABA)作为一种胁迫型激素,在生物侵害早期诱导植物体产生防御反应,抵御生物的侵害。有研究显示,ABA可以诱导植物形成胼胝质产生物理性屏障抵御菌丝、病毒等生物的入侵。褐飞虱是一种刺吸式口器害虫,在水稻叶鞘韧皮部吸取汁液威胁水稻,刺吸式口器的害虫与咀嚼式口器的害虫取食后产生的影响不同,仅对植物产生微弱的伤害,同病原菌及病毒对植物侵害产生相似的反应。到目前为止国内外有关水稻抗褐飞虱机理中植物激素的研究均局限于赤霉素(gibberellin, GA)、茉莉酸(jasmonic acid, JA)、水杨酸(salicylic acid, SA)、乙烯(ethylene, ET)等在抗虫中的作用,完全忽视了褐飞虱侵入水稻早期在抗性中起重要作用的ABA的研究。因此研究ABA在水稻抗褐飞虱中的功能及作用机制对褐飞虱的综合治理具有重要意义,也将为其它刺吸式害虫的综合治理提供参考。本文研究了外源ABA处理感虫水稻品种TN1、中抗水稻品种IR42并接种褐飞虱后水稻抗虫性及胼胝质的变化并初步探讨了抗虫性的机制。实验结果表明如下：1.外源ABA处理水稻并接种褐飞虱后对水稻抗虫性的影响褐飞虱取食后,水稻内源ABA含量显著上升,褐飞虱的取食诱导了水稻内源ABA的合成。外源ABA处理后,对内源ABA的含量也有影响,接虫6h后,TN1、IR42内源ABA含量均下降；而在接虫12 h后,TN1和IR42内源ABA含量均有所上升,TN1内源ABA含量随外源ABA浓度的增加而上升,在外源ABA含量为40 mg/L时,内源ABA含量最高,为1.8μg/g, IR42随外源ABA浓度的增加先上升后下降,在外源ABA浓度为10mg/L时,内源ABA含量达到峰值,为1.9μg/g；而在接虫24 h后,外源ABA对TN1和IR42内源ABA含量的影响不大。外源ABA处理并接种褐飞虱3龄若虫后,TN1和IR42植株的植物功能损失指数显著下降,水稻干物质重与未经处理的水稻植株相比显著增加。不同抗性的水稻品种在抽穗期在褐飞虱为害后产量较对照锐减,但随ABA喷施的浓度增加,产量降幅减小,在ABA浓度为20 mg/L时,水稻的减产最少,较对照TN1、IR42降幅分别为34.65%和25.93%,表明ABA处理的水稻植株不适合褐飞虱取食,或ABA增加了水稻植株对褐飞虱的抗性,同时外施ABA能减少水稻的产量损失。外源ABA处理对取食IR42的褐飞虱雌虫产卵量有明显的抑制作用,而对取食TN1的雌虫需在ABA浓度较高时才有明显抑制,相反,外源ABA处理对取食TN1的雌虫的产卵期抑制明显,而对取食IR42的雌虫需在ABA浓度较高时才有明显抑制。褐飞虱取食ABA处理的水稻植株后,其产卵量、产卵期及雌虫Nlvg基因的表达水平均受到抑制,表明外源ABA使用后降低了取食水稻的褐飞虱的繁殖力。2.外源ABA处理并接种褐飞虱后对水稻胼胝质含量及其酶基因表达的影响不同品种的水稻植株在受到褐飞虱取食后胼胝质含量不同,感虫品种TN1胼胝质含量高于中抗品种IR42,但在外源ABA处理后胼胝质含量发生明显变化。IR42植株胼胝质含量显著上升,而TN1则无显著差异。不同品种的水稻不同器官胼胝质含量变化不同,和对照(未经ABA处理)相比,TN1的根部和叶鞘胼胝质含量没有显著的变化；IR42与对照相比,ABA(20和40 mg/L)处理并接种褐飞虱3龄若虫的水稻,根部胼胝质含量分别增加了100.3%和237.9%,而叶鞘胼胝质含量分别增加了140.1%和147.1%。表明外源ABA能够诱导抗虫品种水稻胼胝质含量的增加,且对叶鞘胼胝质的诱导作用更明显,而外源ABA对感虫品种胼胝质含量影响不大。胼胝质基因包括10个合成酶基因(OsGSL 1、OsGSL 2、OsGSL 3、OsGSL4、OsGSL 5、 OsGSL 6、OsGSL 7、OsGSL 8、OsGSL 9、OsGSL 10),6个水解酶基因(Osg 1、Gns 2、Gns 3、Gns 4、Gns 5、Gns 6)。褐飞虱的取食对不同抗性水稻品种胼胝质合成酶及水解酶基因的表达均有显著影响。褐飞虱取食1d后,胼胝质合成酶基因OsGSL 1、OsGSL 7、OsGSL 10在TN1中表达水平较未接虫处理显著下降,而在IR42中显著上升。水解酶基因Osg 1在感虫品种TN1中表达,而在中抗品种IR42中不表达,说明Osg 1与水稻品种本身的抗性有关。外源ABA处理并接虫后,两水稻品种胼胝质合成酶基因表达量较未喷ABA并接虫的水稻增加,感虫品种随ABA浓度的增加胼胝质合成酶表达呈下降趋势,而抗虫品种则相反,这可能是因为抗虫品种能在褐飞虱取食后增加自身的胼胝质表达,从而积累更多胼胝质来抵御褐飞虱侵害。