引言褐飞虱(Nilaparvatalugens Stål，简称BPH)是一种单食性水稻害虫，以刺吸稻株的韧皮部汁液、产卵刺伤茎叶组织和传播诱发病害来为害水稻，造成水稻严重减产[1]。目前，生产上主要利用化学手段防治虫害，导致害虫对多种主要的化学杀虫成分产生了抗药性。此外，目前常规使用的化学杀虫剂主要包括氨基甲酸酯、呋喃丹、杀螟松烟碱和一些人工合成的拟除虫菊酯等，其在害虫体内的作用靶标结构往往与脊椎动物（包括鱼、哺乳动物、人类等）相似，容易造成农药中毒、环境污染等一系列安全问题。近年来，随着生物学、遗传学等学科的快速交叉发展，利用作物自身的抗虫性资源培育抗性品种逐步被认为是抑制褐飞虱危害最经济有效且环境友好的控虫手段。对水稻褐飞虱抗性机制的深入认识及相关抗性基因资源的发掘是开展水稻褐飞虱抗性育种的关键所在。迄今，已在水稻中定位了24个褐飞虱抗性基因和超过30个褐飞虱抗性相关QTL，分布于多条水稻染色体[2, 3, 4]。通过分子标记辅助选育整合部分抗性基因能显著提高水稻对褐飞虱的抗性，并已被应用与育种实践[4]，如国际水稻研究所(IRRI)推广的IR26(具有抗褐飞虱基因Bph1)、IR36(具有抗褐飞虱基因bph2)曾一度控制了东南亚地区褐飞虱的危害[5]，取得了显著的经济和生态效益。但是，目前仅1个水稻褐飞虱抗性基因被克隆鉴定（BPH14）[6]，且对水稻褐飞虱抗性机理的认识也仍未清楚。

最近研究表明，部分胁迫防御基因对刺吸式害虫和咀嚼式害虫有相似的应答反应，此外，病原菌抗性相关的基因在植物抗虫中也起到重要作用[7]。我们前期通过对水稻EMS突变体库的筛选，分离获得了2个水稻抗非生物胁迫相关的突变体，spl（类病斑）和yd1（黄叶矮杆）。SPL基因突变后水稻叶片出现类似病原菌侵染后症状，叶片出现类病斑；YD1则编码一个脂肪酸生物合成相关基因，突变后显著减弱水稻对盐胁迫抗性。因此，本研究以上述两个水稻突变体为材料，考察其对褐飞虱取食后的分子响应，鉴定相关胁迫响应基因在水稻褐飞虱抗性机制中的作用。

1 材料与方法

1.1 供试水稻和褐飞虱材料

本研究使用的水稻材料包括蜀恢（SH）、spl（类病斑突变体）、武运粳(WYG)、yd1（黄叶突变体）以及TN1（褐飞虱敏感品种）。其中，spl和yd1分别是水稻品种SH和WYG经EMS诱变处理获得，经连续多代自交，突变性状遗传稳定。供试褐飞虱材料由本校生科院老师提供的2-3龄若虫作为供测的接种虫源，褐飞虱采集自杭州田间种群。

各参试水稻品种种子浸种后在30℃恒温箱中发芽，3-4d后将发芽的水稻种子播种于人工气候室中，防虫网罩隔离，水培培养，培养液每5 d 更新1次，营养液配方见表1.1。人工气候室培养条件为：恒温30℃，光照/黑暗时间各为14h/10h，光照强度为20000Lux。

表1.1 水稻水培营养液配方

Fig1.1 Rice nutrient solution formula

名称 药品 含量（mg/L）

组分I NH4NO3 91.4

CaCl2 88.6

组分II MgSO4·2H2O 324

组分III K2SO4 71.4

组分IV NaH2PO4·2H2O 40.3

组分V FeSO4·7H2O 34.8

组分VI 水稻YD1、SPL基因介导的褐飞虱抗性机制研究(2):http://www.youerw.com/shengwu/lunwen_49365.html