杨树对青杨天牛产卵的响应

摘要

青杨天牛(Saperda populnea L.)是一种植食性的蛀干害虫，主要分布在我国北方一些地区。这种害虫主要是以幼虫的形式危害杨树2-3年生的杨树侧枝部分，并能够形成虫瘿，影响杨树的水分及养分的正常运输，严重的时候可能会造成杨枝干枯甚至风折。近些年来，青杨天牛的危害逐年增加，对我国北方地区的杨树防护林造成了威胁。
　　本文主要采用2种重要的杨树品系小黑杨和银中杨作为研究对象，青杨天牛取食危害或者机械损伤杨枝韧皮部后，杨枝韧皮部会产生一些防御反应。本文通过染色处理和代谢组的分析等研究方法，进一步了解杨树被危害后的响应，从而为青杨天牛的防治提供科学依据。通过实验:
　　1.植物和昆虫在长期的协同进化过程中，植物有自己的防御体系。当植物受到病原微生物、植食性昆虫、机械损伤后，会引起质膜离子的交换、钙离子的释放、活性氧(ROS)以及双氧水(H2O2)、或者次生代谢物质的积累等防御响应。水杨酸引起活性氧(ROS)和死亡细胞的积累，而活性氧(ROS)它是一些一些超氧根阴离子(O2)、还有一些过氧化氢(H2O2)等。本文利用染色剂NBT能够探测O2-、DAB探测H2O2、台盼蓝探测死亡细胞的这些染色特点，对青杨天牛产卵处的杨枝、对照、处理组通过简单的处理进行染色。染色发现:杨树被危害后氧化酶的活性降低，并且所染颜色都很深，说明杨树在受到危害后会释放超氧根阴离子，暴露双氧水，产生死亡细胞，这进一步证明了杨树在受到青杨天牛危害后或者机械损伤后会产生响应。
　　2.本文通过对杨枝树皮被青杨天牛产卵危害后或者机械损伤后代谢组的变化，从整体的代谢组来定性和定量许多小的代谢分子。运用GC-MS测杨枝树皮部的代谢组，分析代谢组的谱图，并对植物细胞或者一些小分子代谢物进行跟踪分析，再结合多变量的统计分析的方法，然后用一些相关的离子碎片与标准普库(NIST)进行检索定性，来检测和识别植物的生理和病理的关系。再运用偏小二乘(PLS)判别方法，对不同实验组与对照组的代谢组进行数据比对。研究发现，不同的处理组之间虽然它们的代谢物质的种类没有差异，但是不同代谢物质的平均含量差异很大。此实验成功筛选出某些平均含量较高的特异性代谢物质，并找到不同代谢物质的正负相关性，最终得到某些差异代谢物质改变代谢途径的相关信息，从而得知杨树被危害后的一些响应。

目录

摘要

1 绪论

1．1 本文研究背景

1．1．1 青杨天牛的形态学特征

1．1．2 青杨天牛的生活史

1．1．3 青杨天牛的生活习性

1．1．4 青杨天牛的危害

1．1．5 青杨天牛的防治

1．2 杨树

1．2．1 杨树在我国的地位

1．2．2 杨树被危害的方式

1．3 昆虫取食危害植物的诱导抗性研究

1．3．1 植物的直接防御反应

1．3．2 植物的间接防御反应

1．4 昆虫危害后植物的次生代谢物

1．4．1 植物次生代谢物

1．4．2 植物次生代谢物的种类

1．4．3 植物次生代谢物与抗虫性的关系

1．5 本文研究的目的和意义

2 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 供试苗木

2．1．2 供试虫源

2．1．3 主要仪器和器皿

2．2 供试试剂和配制

2．2．1 供试试剂

2．2．2 供试试剂的配制

2．3 实验样品的采集

2．3．1 染色样品的采集

2．3．2 杨树树皮代谢组样品的采集

2．4 实验方法

2．4．1 杨树树皮部的染色方法

2．4．2 杨树树皮代谢组样品的制备

2．4．3 杨树树皮代谢组数据处理方法

3 结果与分析

3．1 杨树树皮的染色研究

3．1．1 杨树的防御反应的信号途径

3．1．2 杨树树皮的三种染色分析

3．1．3 小结

3．2 基于GC-MS杨树树皮部代谢组学技术方法研究

3．2．1 杨树树皮部代谢组GC-MS分析

3．2．2 SIMCA-P软件数据分析

3．2．3 小结

4 结论与讨论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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