大气CO2浓度升高条件下水稻营养成分和抗虫物质的变化及其对褐飞虱生长发育与繁殖的影响

作者：王艳辉; 王晓辉; 刘晓微; 刘辉; 陈法军^*

来源：植物保护学报, 2022, 49(03): 767-774.

DOI：10.13802/j.cnki.zwbhxb.2022.2021073

• CO2浓度升高
• 水稻
• 营养成分
• 抗虫物质
• 褐飞虱
• 生长发育
• 繁殖

为明确大气CO2浓度升高对寄主植物水稻以及取食水稻褐飞虱Nilaparvata lugens的影响，利用CO2光照培养箱模拟现有大气CO2浓度(400μL/L)和升高水平CO2浓度(800μL/L)，测定CO2浓度升高后水稻营养成分和抗虫物质含量的变化，及取食水稻褐飞虱生长发育和繁殖力的变化。结果表明，CO2浓度升高显著影响水稻营养成分和抗虫物质含量，并对褐飞虱卵发育历期、5龄若虫发育历期、若虫总发育历期、成虫寿命、单雌产卵量和卵孵化率有显著影响。与现有大气CO2浓度处理相比，CO2浓度升高后水稻叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的含量分别显著提高17.01%和48.07%，而游离脂肪酸含量显著降低44.45%，水稻茎秆中可溶性糖和游离脂肪酸的含量分别显著增加35.32%和120.69%，总氨基酸含量显著减少28.97%。CO2浓度升高后水稻叶片中茉莉酸、水杨酸、总酚和类黄酮的含量分别显著增加70.56%、18.11%、16.53%和30.13%；水稻茎秆中茉莉酸、水杨酸、总酚和类黄酮的含量分别显著增加78.01%、21.68%、11.71%和30.66%。褐飞虱取食高浓度CO2处理水稻后，其卵发育历期、5龄若虫发育历期、若虫总发育历期和成虫寿命分别显著缩短10.15%、11.59%、5.96%和8.04%，单雌产卵量和卵孵化率分别显著提高12.24%和4.14%。表明CO2浓度升高提高了水稻营养品质的同时，也改变了水稻抗虫物质含量，进而影响了褐飞虱的生长发育和繁殖。

• 单位
  南京农业大学