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南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)是白背飞虱Sogatella furcifera在稻苗间传播的一种持久性病毒。已有研究报道了健康白背飞虱倾向于选择感染SRBSDV的水稻,而在感染SRBSDV水稻上饲养的白背飞虱倾向于选择健康水稻,但仅试验了一个水稻品种,造成这种选择差异的机制还不清楚。本研究使用嗅觉测定仪研究了健康/饲毒白背飞虱对3个水稻品种(湖南地区大面积种植)健/病株的嗅觉行为反应;采用动态顶空法收集3个水稻品种病/健植株的挥发物,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析各品种不同生育期病/健株挥发物的组分;使用嗅觉测定仪研究变化组分对白背飞虱嗅觉行为反应的影响;利用qPCR测定了健康白背飞虱和携毒白背飞虱取食水稻后,10个萜类化合物相关基因的变化。旨筛选出对白背飞虱具有较强行为活性的挥发物,为进一步揭示SRBSDV改变水稻挥发物从而调控白背飞虱行为的作用机理提供理论依据。具体研究结果如下:1、白背飞虱对3个水稻品种的健/病株的选择实验发现,67.0%健康白背飞虱优先选择染病植株,61.5%饲毒白背飞虱优先选择健康植株,该现象普遍存在于丰源优299、圳优7号和荣优华占3个水稻品种中,这种现象有助于SRBSDV的快速传播。2、SRBSDV的侵染改变了水稻挥发物的组分,且不同品种、不同生育期挥发物组分均具差异。从健株检测到11大类化合物共36种;从病株检测到12大类化合物共37种。病株特有挥发物12种,即正十六烷、癸醚、butyl octyl phthalate、正十八烷、己二酸二异丁酯、正十五碳醛、十六烷酸甲酯、2-methylhexacosane、二苯甲酮、雪松醇、正二十烷和叶绿醇,其中8种出现在分蘖期;病/健株中共有但含量差异显著的挥发物6种,即1-tricosene、octadecanal、萘、植酮、正十二烷醇和2,6-二叔丁基对甲酚。3、白背飞虱对单体化合物的嗅觉选择实验发现,在50μL/L浓度下,仅叶绿醇对白背飞虱成虫(健康与饲毒)表现出显著的驱避活性;在500μL/L浓度下,叶绿醇和雪松醇均对白背飞虱成虫(健康与饲毒)表现出显著的驱避活性,是否有助于促进SRBSDV的传播,还需进一步研究。白背飞虱对组合化合物的嗅觉选择实验未发现对白背飞虱有行为活性的组合。4、甲羟戊酸(Mevalonic acid,MVA)途径、赤藓糖(Methylerythritol phosphate,MEP)途径相关基因的表达水平与白背飞虱的取食关系紧密。其中,携毒白背飞虱取食水稻96 h后,DMD基因与IP基因明显上调,这两个基因的上调可能与仅在病株水稻中收集到的萜类化合物(叶绿醇与雪松醇)有关,基因调控挥发物释放量的机理有待进一步研究。