不同口器昆虫取食对烟草信号分子及次生代谢物的影响

摘要

在大自然生存环境中，植物和昆虫之间的相互关系十分复杂多变，植食性昆虫取食会增强植物的防御进化过程，反之，植物的自我防御义增强了昆虫对植物的适应。本文中，以白肋烟和烤烟为模式植物，研究刺吸式口器和咀嚼式口器昆虫取食烟草时，发现不仅烟草体内的信号分子一氧化氮和茉莉酸的含量会发生显著变化，防御性物质也会有不同程度的改变。为测定不同口器昆虫取食烟草及不同种类的烟草受到相同昆虫胁迫时，对烟草信号分子和次生代谢物质的影响，本文以烤烟和白肋烟为试验对象，分析测定了咀嚼式口器（斜纹夜蛾，Spodopteralitura）和刺吸式口器（烟蚜，Myzus persicae）取食后，烟草叶部在3天、6天、10天、15天内生物碱和蔗糖酯及叶部和根部在3小时、6小时、9小时、12小时内一氧化氮和茉莉酸的含量变化。
　　试验表明，对烤烟而言，烟蚜取食后，烟株的防御系统被激活，叶部降烟碱、烟碱和总生物碱含量显著增加，第6天达到最高，较对照增加27.92％、89.80％和82.20％;斜纹夜蛾取食后生物碱亦呈逐渐上升后下降趋势，且在第6天含量达到最高，降烟碱、烟碱和总生物碱分别较对照增加34.31％、84.06％和79.15％。烟蚜和斜纹夜蛾取食烟株后，烟草体内的另一种防御性物质蔗糖酯也在不同时间内有相似的影响。烟叶中的蔗糖酯含量均在第10天达到最高，分别较对照增加60.14％和65.90％。而对照组SE含量变化不明显。类似地，对白肋烟而言，斜纹夜蛾取食后，降烟碱、烟碱和总生物碱含量分别较对照增加77.80％、89.83％和82.12％;斜纹夜蛾取食后，在第10天达到峰值，较对照增加133.33％。
　　对烤烟而言，烟蚜和斜纹夜蛾取食后，信号分子一氧化氮和茉莉酸的含量在12小时内出现波动:在叶部和根部，处理组和对照组中NO含量均呈先增加后降低的趋势，9小时达到峰值;处理组中叶部与根部的JA含量较对照显著增加，在12小时内，叶部表现为先升后降，根部则呈持续上升态势。斜纹夜蛾取食白肋烟后，信号分子也有相似的变化趋势。
　　试验研究也间接地表明，同处一个塑料大棚的对照组植株中生物碱、蔗糖酯含量也有一定程度的增加;植株不同部位信号分子含量亦有波动，推测昆虫的取食可能会激发邻近对照植株的防御反应。间接或直接地说明实践上可利用挥发性外源信号分子如茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate，MeJA)等强化植株自身的防御反应，以减少化学农药的使用。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 昆虫取食诱导植物产生的防御反应

1．2．1 植物的防御反应类型

1．2．2 不同口器昆虫取食对植物产生的影响

1．3 植物防御反应中主要信号路径及信号分子之间的相互作用

1．3．1 植物防御反应主要信号传导路径

1．3．2 植物防御反应中信号分子间的相互作用

1．3．3 不同种类的昆虫对植物防御反应的适应机制

1．4 植物防御反应产生的主要防御性物质

1．4．1 植物防御反应中次生代谢物质的产生

1．4．2 次生代谢产物的主要产生途径

1．4．3 次生代谢物形成对昆虫的机理及作用方式

1．4．4 植物体内防御性物质蔗糖酯的合成及杀虫机理

1．5 论文的研究思路和主要内容

参考文献

第二章 不同口器昆虫取食诱导对烟草信号分子的影响

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 试验材料

2．2．2 试验设计与处理

2．2．3 仪器与试剂

2．2．4 一氧化氮的检测方法

2．2．5 茉莉酸的检测方法

2．3 结果分析

2．3．1 烟蚜和斜纹夜蛾取食烟草后叶部和根部NO在12h内的含量变化

2．3．2 烟蚜和斜纹夜蛾取食烟草后叶部和根部JA在12h内的含量变化

2．4 本章小结

参考文献

第三章 不同口器昆虫取食对烟草防御性物质的影响

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 材料

3．2．2 试验设计与处理

3．2．3 仪器与试剂

3．2．4 生物碱的检测方法

3．2．5 蔗糖酯的检测方法

3．3．1 烟蚜和斜纹夜蛾取食对烟草叶部生物碱的影响

3．3．2 烟蚜和斜纹夜蛾取食对烟叶腺毛分泌物蔗糖酯的影响

3．4 本章小结

参考文献

第四章 烟草体内信号分子及防御性物质的关系初步分析

4．2 昆虫取食对烤烟和白肋烟防御性物质的影响

4．3 植物体内信号分子与次生代谢物质的关系

参考文献

致谢

在读期间发表的论文与取得的其他研究成果