本项农业生物技术领域的创新发明,专注于水稻对二化螟的抗性诱导技术,特别介绍了(E)-2-己烯醛作为水稻二化螟抗性诱导剂的应用及其诱导剂的制备。该诱导剂是一种含有(E)-2-己烯醛的效力组分溶液,使用挥发性溶剂作为溶剂介质。通过将诱导剂装载于特定载体并制成释放装置,放置于水稻田间,释放含(E)-2-己烯醛的挥发性物质,以激发水稻的防御机制。本技术不仅为防治二化螟提供了一种有效的手段,保障了水稻产品和质量的安全,而且提供了一种环保安全的防治方法,具有重要的应用价值和生态效益。
背景技术
水稻作为最重要的粮食作物之一,在我国种植面积超过3000万公顷。二化螟是水稻钻蛀性害虫,在水稻上危害程度及发生频率极高,会造成水稻枯鞘、枯心或白穗,严重制约着水稻生产。近年来,由于水稻种植模式不断革新、二化螟抗药性上升等原因,其危害程度呈上升趋势。并且,人们食品安全及环保意识也不断提高。因此,需要采取绿色安全的措施防治二化螟,以确保水稻产量和质量安全。
有研究表明,当遭受植食性昆虫为害时,植物会立即产生并释放大量挥发性物质,即虫害诱导植物挥发物(herbivore-induced plant volatiles, HIPVs),通过直接驱避害虫或吸引天敌昆虫等方式抵御害虫为害。除了作为一种“化学信号”介导植物与昆虫的互作,近年来大量的研究也表明,HIPVs能够作为一种“预警信号”被邻近植物感知和识别,使其迅速进入“预警状态”,当虫害胁迫来临时,处于“预警状态”的植株会表现出更快的反应能力、更强的抗虫性和耐受性。近期,国际知名期刊 New Phytologist杂志以封面文章在线发表了本团队题为“Stemborer-induced rice plant volatiles boost direct andindirect resistance in neighboring plants”研究论文,该论文系统研究了虫害诱导挥发物在稻株间信息交流过程中发挥的生态调控功能。结果显示,相比暴露于健康水稻挥发物的稻株,暴露于二化螟为害诱导水稻挥发物的稻株在后续二化螟为害后,稻株组织中茉莉酸和蛋白酶抑制剂途径相关基因表达更快,表达水平显著上调,茉莉酸和蛋白酶抑制剂的含量也随之提高,显著抑制了二化螟幼虫的生长发育。但是具体是哪种挥发物在调控二化螟诱导的水稻互作中发挥关键作用,目前尚不清楚。
因此,确定何种挥发物能够增强水稻防御反应,从而将该挥发物用于水稻抗二化螟诱导剂的用途及诱导剂是本发明要解决的技术问题,解决此问题对于有效防治二化螟,以确保水稻产品和质量安全具有重要意义。
实现思路