西花蓟马取食对菜豆植株系统抗性的诱导

摘要

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)属缨翅目（Thysanoptera）蓟马科（Thripidae），是典型的锉吸式口器害虫。且个体小、繁殖快，对全世界蔬菜、花卉等经济作物造成了极大的危害。西花蓟马的寄主植物广泛，菜豆是西花蓟马的主要寄主植物之一，已有研究表明西花蓟马可取食诱导其直接取食部位产生局部防御反应。本论文在课题组前期研究的基础上，探讨了西花蓟马取食对菜豆植株系统抗性的诱导作用，分别从生化和分子水平上研究了西花蓟马取食对菜豆植株不同部位叶片中次生代谢物质（单宁和黄酮）含量，茉莉酸途径和水杨酸途径关键防御酶（脂氧合酶LOX、苯丙氨酸解氨酶PAL及β-1，3葡聚糖酶PR-2），以及相应防御基因（LOX、PAL以及PR-2）表达量的变化。研究结果表明，西花蓟马取食诱导了菜豆植株被取食部位叶片和同一植株未被取食的上部和下部叶片的系统防御反应。具体研究结果如下：
　　1.西花蓟马取食对菜豆不同部位叶片次生代谢物质含量的影响
　　西花蓟马取食菜豆植株后，中部受害叶片和同一植株的上、下部健康叶片单宁和黄酮含量均被不同程度的诱导。虫害植株各部位叶片单宁含量随取食时间的延长没有显著差异。中部受害叶片、未被取食的上部健康叶片和下部健康叶片单宁含量在48 h均显著高于健康植株的相同叶片对照，分别是对照的3.12倍、1.64倍和1.95倍。在西花蓟马为害植株的中部受害叶片和上部健康叶片的黄酮含量均于48 h时达到最大值，分别是对照的4.81倍和2.88倍。受害植株下部健康叶片黄酮含量于72 h时出现最大值，但与对照差异不显著。
　　2.西花蓟马取食对菜豆不同部位叶片防御酶活性的影响
　　西花蓟马取食菜豆植株后，不同部位叶片LOX、PAL、PR-2酶活性均被不同程度的诱导。虫害植株中部受害叶片和下部健康叶片LOX酶活性在各时间段下，与对照植株对应部位叶片差异均不显著。受害植株上部健康叶片LOX酶活性于72 h时达到峰值，是对照的4.22倍。PAL酶活性在虫害植株中部受害叶片于96 h时明显降低；受害植株未被取食的上部健康叶片PAL酶活性于24 h时达到最大值，是对照的8.67倍；未被取食的下部健康叶片PAL酶活性于96 h时达到最大值，是对照的10.81倍。PR-2酶活性在虫害植株各部位叶片中均显著受到抑制。
　　3.西花蓟马取食对菜豆不同部位叶片防御基因表达的影响
　　西花蓟马取食菜豆植株后，受害叶片及上部和下部健康叶片中LOX, PAL和PR-2基因的表达量均被显著诱导，以受害叶片防御酶基因表达量的变化较大，并且表达量在相同叶片不同时间下的变化不同。中部受害叶片中LOX的相对表达量均显著高于未接虫的对照健康植株，并随西花蓟马为害时间的延长逐渐升高，在96 h时为对照的209.54倍；在上部和下部健康叶片中，LOX的表达量随着时间的延长呈现升高-降低-升高的趋势。PAL的表达量在西花蓟马为害植株的中部受害叶片和上部健康叶片均于48 h时出现最大值，分别为对照的52.70倍和41.20倍，但在下部健康叶片于72 h时达到最大值，为对照的47.06倍。PR-2表达量在受害株的上部健康叶片于48 h时出现最大值，在中部受害叶片和下部健康叶片均于96 h时达到最大值，但在24 h时在下部健康叶片中受到抑制。

目录

引言

第一章 西花蓟马取食对菜豆不同部位叶片次生代谢物质含量的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第二章 西花蓟马取食对菜豆不同部位叶片防御酶活性的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第三章 西花蓟马取食对菜豆不同部位叶片防御基因表达的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第四章 全文总结

1 结论

2 创新点

3 不足之处及今后研究方向

第五章 文献综述

1 昆虫取食诱导植物防御反应中物质含量的变化

2 植物防御信号物质的传导

3 不同口器昆虫诱导植物抗性的差异

4 植物系统抗性和邻近植株间的传导

致谢

参考文献

附录

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