两种植食性害虫对烟粉虱寄主选择和产卵影响机制研究

摘要

近年来，昆虫与植物的互作成为了国内外研究的热点，不同的植食性害虫能诱导不同的植物防御，且植物的防御反应可能对后续入侵者的一系列行为产生负面影响。本研究选取两种不同取食方式的害虫（扶桑绵粉蚧，韧皮部刺吸式害虫；朱砂叶螨，细胞内含物吸食型害虫）分别对黄瓜和番茄进行预侵染，探究预侵染后植物防御对另一种害虫Q型烟粉虱的产卵及选择趋势的影响。分析不同侵染条件下植物的防御酶活性和相关通路基因表达情况，同时分析了其对烟粉虱体内解毒酶、消化酶和保护酶的影响。本研究结果如下：　　1）黄瓜植株上，在朱砂叶螨共存条件下，对烟粉虱有显著的诱集作用，且对烟粉虱产卵有促进作用。在番茄植株上，朱砂叶螨仅在非选择性条件下对烟粉虱有显著吸引作用，对其总产卵有促进作用。而在两种寄主上，扶桑绵粉蚧共存条件下，均对烟粉虱有显著的排斥作用，且对烟粉虱产卵有抑制作用。　　2）朱砂叶螨预侵染黄瓜可显著提高LOX、PAL、POD和PPO活性，预侵染番茄能显著诱导LOX、PAL和POD活性。同样地，扶桑绵粉蚧预侵染黄瓜后，能显著提高LOX、PAL和POD活性，预侵染番茄显著诱导LOX活性，但能显著抑制POD和PPO活性。两种寄主上，移除叶螨或粉蚧虫害胁迫后3d，PPO和POD活性仍处于高诱导水平，具有一定的持续性。　　3）在黄瓜上，烟粉虱日净产卵能力与海藻糖酶活性呈正相关。在番茄上，烟粉虱日净产卵量与海藻糖酶和蔗糖酶相关。此外，烟粉虱在朱砂叶螨持续侵染的植株上取食，其体内保护酶活性显著提高，这有利于提高烟粉虱的竞争力。　　4）在黄瓜上，朱砂叶螨预侵染12 h后能激活JA/ET相关基因（LOX、OPR3和ETR），还激活SA相关基因（PAL和POD）。朱砂叶螨与烟粉虱共存3 d后LOX表达量被显著诱导，PR1和ETR基因表达量下调。扶桑绵粉蚧预侵染12 h后能激活SA相关基因（PAL），但能显著抑制ET通路相关基因；持续取食后，能够激活SA通路产物基因（PR1和PR5）。扶桑绵粉蚧与烟粉虱共存3 d后LOX、OPR3、PAL、PR5表达量均被显著诱导。　　在番茄上，朱砂叶螨预侵染12 h后，JA调控基因Pin2和PI-II显著上调，持续取食3 d后，LOXD、PI-II、Pin-2、ETR1和ETR3基因表达量均显著上调。朱砂叶螨与烟粉虱共存能显著诱导LOXD、PR1-α、ETR3基因的表达。扶桑绵粉蚧预侵染12 h后Pin2、PI-II、PR1-α显著上调，持续取食3 d后LOXD、OPR3、NPR1和ETR3基因表达量显著上升，而Pin2基因表达量显著被抑制。扶桑绵粉蚧与烟粉虱共存3 d后Pin-2显著下调，PI-II、PR1-α、ETR1和ETR3基因表达量显著上调。　　综上所述，朱砂叶螨与扶桑绵粉蚧在相同寄主上诱发不同的植物防御作用，并通过影响植物防御酶活性以及相关防御通路的基因表达量来调控烟粉虱的生物学行为，同时烟粉虱通过调控自身消化酶及保护酶活性应对植物防御反应。

目录

声明

1文献综述

1.1烟粉虱概述

1.2虫害诱导的植物防御作用

1.3虫害诱导的分子机制

1.4昆虫对寄主植物防御反应的适应

1.5研究目的及意义

2 两种害虫预侵染对烟粉虱产卵和选择趋势的影响

2.1材料与方法

2.2对烟粉虱日净产卵量的影响结果

2.3对烟粉虱选择趋势及选择产卵总量的影响结果

2.4小结与讨论

3 对寄主植物叶片防御酶活性的影响

3.1材料与方法

3.5对叶片防御性酶活性的影响结果

3.6 小结与讨论

4 对烟粉虱体内解毒酶、消化酶和保护酶的影响

4.1材料与方法

4.2 对烟粉虱解毒酶、消化酶及保护酶的影响结果

4.3 小结与讨论

5 防御信号通路相关基因表达

5.1材料与方法

5.2 对植物信号通路的相关基因进行荧光定量检测

5.3 小结与讨论

6 全文总结

参考文献

附录

个人简介

致谢