8-2.水稻信息物.pptVIP

水稻信息物质控制有害生物种群的机理及其应用研究 生态学进展专题 自然的启发 昆虫和大量的草食动物取食植物 大量的病原菌以植物为寄主 大地为何仍然郁郁葱葱？ 自然进化中植物是如何防御的？ 植物自身的防御能否应用到农业生产中控制农作物病虫害？ 农药的使用给农业带来了一系列负面影响 化学生态学的发展为病虫害的控制提供了新型途径，符合农业可持续发展战略。 水稻的化学作用 1.水稻信息化合物在水稻、害虫、天敌三级关系中的作用 水稻的化学作用 2. 水稻对稻田杂草化感作用的研究 水稻的化学作用 3. 信息化合物在水稻与病原菌关系中的作用 植物—昆虫—天敌关系 抗虫性化学信息物质已经在苹果、黄瓜、菜豆、玉米、水稻等二十多种植物中得到证实。水稻受稻飞虱攻击时产生的物质能够明显影响寄生蜂的行为。 部分研究结果 水稻对杂草的化学作用 美国筛选10000个品种中342个有化感作用，其中有12个可以形成18-20cm的抑制圈。国际水稻所和日本、丹麦有类似研究 部分研究结果 Sekizawa等（1990）经稻瘟病菌处理水稻，抗性品种的植保素累积量高于感病种。诱导产生的酚类物质可以抑制病原菌的毒素产生和酶的活性 水稻挥发性物质收集装置 顶空收集器平面图 顶空收集器立体图 昆虫—水稻—天敌关系研究方法 固相微萃取富集， 用GC，GC/MS进行成分分析 GC-EDA 气相色谱电位联用仪筛选有效成分 “Y”型管和风洞进行行为学实验 病原菌与水稻的化学关系研究方法 识别信息 溶剂提取，孢子和菌丝活性实验 HPLC，GC测定品种间的化学成分差异 抗性物质 接种病原，适当时候溶剂提取， pHPLC，分离 活性检测（单个成分与多个组合） NMR、UV、IR、MS、X衍射等进行结构鉴定 水稻—杂草化学关系研究方法 HPLC/MS，GC/MS 分析抗性品种成分特征 HPLC分离有关化学成分 核磁共振、质谱、红外、紫外鉴定成分 有效成分单一和复合情况下的活性测定 盆栽和田间条件下的成分检测 信息化合物产生的生理代谢机理（内）研究方法 C14示踪中间产物 比较酶的差异 细胞悬浮培养，诱导产生，示踪生物化学过程 信息化合物在环境中的影响（外）研究内容 化学物质的不同组成和不同浓度组合的综合效应 大田应用效果—对目标生物和非目标生物，残留，环境中的动态，食物链 * * 水稻白叶枯病危害 稻瘟病田间症状 纹枯病茎部症状 纹枯病田间症状 三化螟危害症状 稻飞虱田间取食 稻飞虱 Double act: maize can be protected from pests by planting intercrops that attract predators. researchers from the International Centre of Insect Physiology and Ecology in Nairobi, Kenya, and Britains Institute of Arable Crops Research (IACR) at Rothamsted in Hertfordshire, have designed a mix of plants dubbed push–pull. Around fields of maize and sorghum they plant species that the stem-borers like to eat, pulling the pests from the crop. Among the crops, they grow species that repel stem- borers and attract parasitoids, including one species, Melinis minutiflora or molasses grass, that releases parasitoid-attractants even when untouched by pests. In such fields, the number of plants infested with stem-borers drops by more than 80%, and the number of parasitized larvae rises almost fourfold Intercropping increases parasitism of pests Nature 388, 631 - 632 (1997) 玉米糖蜜草（Melinis minutiflora)混种可以增加害虫的 天敌，该植物能产生天敌引诱剂。 玉米受螟虫袭