科研产出
水稻抗褐飞虱基因Bph3调控蛋白B8AK41的外源表达、纯化及亚细胞定位
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】外源表达获得B8AK41蛋白，并检测B8AK41蛋白亚细胞定位，为研究该蛋白在水稻抗褐飞虱上的生物学功能提供基础。【方法】对B8AK41蛋白序列进行跨膜区预测，构建原核表达载体诱导外源蛋白表达，纯化目标蛋白并鉴定蛋白多肽序列；构建双元表达载体并转入水稻原生质体检测蛋白亚细胞定位。【结果】通过对B8AK41蛋白的跨膜结构域分析，发现该蛋白第47～99位氨基酸区域可能存在跨膜结构域，因此选取第100～374位氨基酸进行外源表达蛋白片段。通过SDS-PAGE电泳分析外源表达的B8AK41蛋白，结果显示B8AK41蛋白在28℃IPTG诱导下成功表达，采用亲和层析方法可纯化得到分子量在35～40 kD的His6-B8AK41-His6融合蛋白。通过质谱分析纯化得到的蛋白，其中有3条属于B8AK41蛋白的肽段，证明外源表达纯化的B8AK41蛋白完全正确。采用荧光共聚焦显微镜观察到B8AK41蛋白定位在细胞内质网上。【结论】水稻抗褐飞虱基因Bph3的正调控蛋白B8AK41的非跨膜区能够在大肠杆菌中表达，通过亲和层析方法纯化得到融合蛋白His6-B8AK41-His6,后续可将B8AK41蛋白用于抗体制备。B8AK41蛋白定位在水稻细胞内质网上，为研究蛋白功能提供基础。
关键词： 水稻 褐飞虱 Bph3基因 B8AK41蛋白 外源表达 亚细胞定位
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植物生长调节剂对水稻苗期褐飞虱抗性及稻株次生代谢物质的影响
2025
摘要：目的探索不同植物生长调节剂对水稻苗期抗褐飞虱的影响，筛选出可提高水稻苗期对褐飞虱抗性的植物生长调节剂，并进一步研究水稻抗性变化与稻株内防御次生代谢物质总酚和总黄酮含量的关系，为实现植物生长调节剂定向调控水稻抗虫性和农药减量施用提供理论依据与技术支撑。方法通过不同植物生长调节剂在不同施用方式（浸种和叶面喷雾）下感虫水稻品种TN1苗期对褐飞虱的抗性表型，评价不同植物生长调节剂对苗期水稻抗褐飞虱的影响；根据鉴定结果筛选出抗性水平较高药剂及其最佳施用方式并进行该药剂不同浓度处理影响TN1对褐飞虱抗性和持抗能力评价；分别采用Folin-酚法测和酶联免疫法测定抗性水平较高药剂处理后稻株总酚及总黄酮含量，揭示植物生长调节剂对水稻总酚和总黄酮含量变化的影响及其与抗褐飞虱的关系。结果0.667 mL/L 3%赤霉酸乳油、0.500 mL/L 0.01% 28-表高芸苔素内酯可溶液剂、1000 mL/L 1%氨基寡糖素水剂、2 mL/L 1.2%吲哚丁酸水剂浸种和喷雾2种施药方式处理对TN1苗期抗褐飞虱均无影响；0.1000 mL/L 0.136%赤霉·吲乙·芸苔可湿性粉剂浸种和喷雾2种施药方式处理TN1秧苗对褐飞虱平均抗性等级均由高感提高到中感，且叶面喷雾效果好于浸种。进一步研究表明，0.136%赤霉·吲乙·芸苔可湿性粉剂0.2000~0.4000 mL/L浓度处理TN1对褐飞虱的抗性级别均由高感提升为中抗，尤以0.2000 mL/L浓度处理TN1对褐飞虱抗性提升最高，平均受害级别5.20，持抗期可达6.20 d。施药后接入褐飞虱，药后10 d，稻茎总酚含量最高（1.003 mg/g）的0.2000 mL/L浓度处理即为TN1对褐飞虱抗性水平和持抗等级最高的处理，稻茎总酚含量前3的处理0.2000、0.1000和0.4000 mL/L即为梯度浓度中持抗等级仅有达到中持抗级的处理。所有喷施0.136%赤霉·吲乙·芸苔可湿性粉剂后的接虫处理，TN1稻茎总黄酮含量均显著高于接虫CK（
关键词： 水稻 植物生长调节剂 褐飞虱 抗性水平 总酚 总黄酮
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广西农家籼稻种质抗褐飞虱基因Bph40(t)的定位
《植物遗传资源学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：褐飞虱是水稻生产危害中最严重的虫害之一，发掘水稻中抗褐飞虱的新基因并培育抗性品种是现今控制该虫害最有效的举措。广西农家种质——籼稻47-1连续3年的苗期、成株期对褐飞虱都表现一致高抗，遗传稳定性良好，具有明显的趋避性和抗生性，定位其抗性基因并探究其机理，对丰富抗褐飞虱基因的多样性和培育抗性水稻品种具有重大意义。本研究通过利用抗褐飞虱材料47-1与感褐飞虱材料9311杂交构建了包含91个单株的F2群体，采用虫体增重法进行褐飞虱抗性表型鉴定。结果显示F2群体抗性单株（虫体增重倍数≤1.1）与感性单株（虫体增重倍数＞1.1）的数量比为61∶30，卡方检验(χ~2=3.081＜χ0.01,1~2=3.84)表明该性状的分离比符合1对显性基因的分离规律。基因定位在第4染色体标记04M0.453与04M3.688之间的区域内检测到一个褐飞虱抗性位点，与克隆的Bph40定位区间重叠。序列分析表明，47-1中Bph40 （t）基因的CDS与已克隆的Bph40 CDS仅存在3个单碱基突变，共导致2个氨基酸差异，系统进化树分析发现两者的亲缘关系最近，表明该抗性基因就是Bph40的一个等位基因。
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基于40K基因芯片的326份水稻品种遗传多样性与重要病虫抗性基因鉴定
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确华南稻作区水稻品种的遗传多样性和褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性基因的分布，本研究利用32 887个SNP标记对326份水稻品种进行遗传多样性分析，并检测20个褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性位点。聚类分析结果表明，当遗传距离为0.421 0时，326份水稻材料可分为4个群体（Ⅰ～Ⅳ），类群Ⅳ包含249个水稻材料，又可分为4个亚群。利用水稻12条染色体上SNP标记进行品种间两两比较分析，发现有18对品种间无差异位点，25对材料间差异SNP少于300个。检测Bph6、Bph9、Bph14、Bph15、Bph18、Bph26、Pi1、Pi2、Pi5、Pi9、Pia、Pid2、Pid3、Pigm、Pita、xa5、Xa7、xa13、Xa21和Xa23在326份材料中的分布情况，结果表明，大部分华南稻作区水稻品种携带稻瘟病抗性基因Pi5 （48.2%）、Pia （59.8%）、Pid2 （65.9%）、Pid3 （82.8%）和Pita （48.2%）；主要应用的白叶枯病抗性基因为Xa21；但仅有5.2%的品种含有褐飞虱抗性基因。本研究结果为华南稻作区水稻培育多样化品种和抗性育种提供科学依据。
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广西野生稻Y11抗白背飞虱QTL定位
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：白背飞虱是危害水稻生产最严重的害虫之一.培育抗性品种是防治白背飞虱最经济有效的措施.本研究发现广西野生稻'Y11'高抗白背飞虱,'Y11'植株上白背飞虱的数量及存活率均显著低于感虫品种'广恢998',表现出较强的排趋性和抗生性.为解析'Y11'抗白背飞虱的遗传基础,以'Y11'为供体亲本,籼稻品种'广恢998'为轮回亲本,构建了BC3F9回交重组自交系群体,并完成了该群体白背飞虱苗期抗性鉴定及全基因组连锁图谱的构建,进行了抗白背飞虱QTL(quantitative trait locus)检测.结果发现,在水稻2号、6号和11号染色体上检测到3个抗性位点,分别命名为qWBPH2Y11,qWBPH6Y11和qWBPH1Y11,其LOD值分别为4.8、2.5和3.7,分别解释表型变异的9.3%、2.3%和5.6%,且3个QTL的抗性等位基因均来自于广西野生稻'Y11'.进一步从BC3F9回交群体中挑选携带qWBPH2位点的家系继续与'广恢998'回交2次,经标记辅助选择,获得了qWBPH2的近等基因系,近等基因系的白背飞虱抗性显著高于背景亲本'广恢998'.上述抗白背飞虱QTL的定位及近等基因系的构建,为抗性基因克隆及通过分子标记辅助选择培育抗性品种奠定了基础.
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基于文献计量的国内白背飞虱研究现状分析
《广西植保 》 2021
摘要：利用文献数据库分析国内白背飞虱研究现状,为农业科研工作者和决策者提供数据参考.本文采用文献计量学方法,对1959—2019年国内发表的白背飞虱研究文献进行分类统计.分析结果显示:(1)60 a共发表有关白背飞虱论文2286篇,发文高峰期在2011—2017年;(2)高频关键词有南方水稻黑条矮缩病(毒)、发生特点、若虫、同型幼虫、发生规律、虫量、翅型、防治效果、水稻品种、天敌等;(3)在近10 a的白背飞虱文献中,南方水稻黑条矮缩病的频次排位提到了第四位;(4)在白背飞虱研究领域,高频作者有程家安、胡国文、刘光杰、翟保平、俞晓平等专家;(5)《应用昆虫学报》《中国植保导刊》《中国水稻科学》《广西植保》和《昆虫学报》等期刊是发表白背飞虱研究领域论文的主要期刊.研究表明,白背飞虱防治尤其是控制其传播南方水稻黑条矮缩病毒造成的危害是白背飞虱研究的重要内容.
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稻飞虱诱导下水稻挥发物分析
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确稻飞虱诱导下不同抗性水稻材料挥发物的变化,为新型化学防虫剂研发及水稻抗稻飞虱机理研究提供理论依据。【方法】分别对高抗稻飞虱水稻材料YD1665和高感材料TN1进行稻飞虱取食胁迫,接虫后12 h利用固相微萃取法（SPME）提取褐飞虱取食前后抗感水稻材料的挥发物,并用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）对其化学成分进行鉴定分析。YD1665和TN1未接虫材料分别记为Y0和T0,接虫12 h后材料分别记为Y12和T12。【结果】水稻组成型挥发物鉴定结果表明,2-己烯醛、叶醇和β-紫罗兰酮等挥发物在Y0和T0中的含量均较高;挥发物主要组成成分在2种材料中存在明显差异,2-戊酮和2,2,4,6,6-五甲基庚烷仅在Y0中检测到,2-乙基呋喃和十六醛仅在T0中检测到。水稻诱导型挥发物鉴定结果表明,Y12以2-戊酮为代表的酮类物质为主,T12以2-己烯醛为代表的醛类物质为主;2-戊酮和2,2,4,6,6-五甲基庚烷等主要挥发物仅在Y12中检测到,2-乙基呋喃、十五醛、（E,E）-2,4-己二烯醛和（E,E）-2,4-庚二烯醛等主要挥发物仅在T12中检测到;2-己烯醛、β-紫罗兰酮为Y12和T12的主要共有挥发物成分。稻飞虱诱导前后水稻挥发物比较分析结果表明,稻飞虱诱导后2种材料的挥发物种类总数均有所增加;Y12的烷类、酮类和醇类相对含量变化最明显,但T12的挥发物种类相对含量变化不明显;2-戊酮、水杨酯甲酯、正己醇、十七烷、叶醇、（E）-2-己烯-1-醇和2,6-二甲基-环己醇等物质在Y12中变化幅度较大,十五醛、BETA-环柠檬醛、十六醛、（E）-2-己烯-1-醇、叶醇、β-紫罗兰酮和肉豆蔻酸异丙酯等物质在T12中变化幅度较大。【结论】稻飞虱诱导后,水稻体内的水杨酯甲酯、肉豆蔻酸异丙酯、2-戊酮、β-紫罗兰酮、十五醛、十六醛、（E）-2-己烯-1-醇、叶醇、正己醇和2,6-二甲基-环己醇等物质的变化幅度较大,推测这些挥发物与水稻抗稻飞虱有密切关系。
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水稻抗褐飞虱基因Bph3荧光分子标记的开发及应用
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：褐飞虱是严重威胁水稻生产的害虫之一.开发褐飞虱抗性基因的分子标记用于抗性分子育种是减小褐飞虱危害的有效途径.本研究根据抗褐飞虱基因Bph3序列与其等位基因序列差异,利用PARMS技术开发Bph3的共显性的荧光分子标记MM3T,并利用该标记对31份水稻亲本材料及52份BC2F2代杂交后代进行检测,验证分子标记的可靠性.结果表明,MM3T在包含有Bph3基因的水稻中均能检测到抗褐飞虱荧光信号,在无Bph3基因的水稻中均检测到感褐飞虱的荧光信号,为利用分子标记辅助选择提高水稻褐飞虱抗性提供了高效、快速、准确的检测方法.
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温度胁迫对褐飞虱不同抗性水平水稻营养生长和生理指标的影响
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究温度胁迫对褐飞虱不同抗性水平水稻营养生长和生理指标的影响,为抗虫稻种的选育及合理布局提供参考。【方法】分别将处于四叶一心期和拔节期的抗虫稻ASD7、高感稻TN1和感虫稻桂育9号(GY9)置于人工气候箱中,设高温恒温、高温变温、异常低温和对照(CK)4个处理,连续处理5 d后测定水稻叶宽、株高、生物量、株水含率及叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量。【结果】四叶一心期和拔节期,不同褐飞虱抗性水平水稻品种的叶宽均以异常低温处理最宽,高温恒温处理最窄;株高、株鲜重及水含率在高、低温胁迫下均较CK有不同程度的降低;水稻株干重、叶片可溶性糖及可溶性蛋白含量在异常低温处理下较CK升高,在高温变温处理下较CK降低。同一温度处理下,GY9的叶宽、株高和生物量最高,且其拔节期的水稻叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量也相对较高。【结论】感虫稻GY9在不同温度胁迫下的生长发育较快、生理代谢物质含量较高,对温度胁迫的耐受力相对较强,能够适应广西初夏多变的气候。
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