水杨酸信号途径在b型烟粉虱诱导烟草对烟蚜防御反应中的作用

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1、山东农业大学硕士学位论文水杨酸信号途径在B型烟粉虱诱导烟草对烟蚜防御反应中的作用姓名：张晓英申请学位级别：硕士专业：农业昆虫与害虫防治指导教师：薛明20120608山东农业大学硕十学位论文中文摘要B型烟粉虱是世界性的入侵害虫，在与一些植食性昆虫的种间竞争中占据着优势。我们在前期研究中已发现，在烟草上B型烟粉虱取食诱导的烟草对后取食的烟蚜的种群数量有显著的抑制作用，对烟蚜的生长发育和繁殖有明显的不利影响，并诱导了烟草的SA防御信号途径。本研究以B型烟粉虱一烟草一烟蚜作为研究体系，以转水杨酸羟化酶(NahG)基因的南极烟及其对照

2、三生烟为试验材料，研究了水杨酸信号途径对B型烟粉虱诱导的烟草对烟蚜生长发育和繁殖的影响；B型烟粉虱取食三生烟及南极烟前后水杨酸含量的变化，探讨水杨酸信号途径在烟粉虱诱导烟草对烟蚜防御反应中的作用。并通过研究B型烟粉虱取食三生烟和南极烟后烟草体内各种防御物质的变化，探索在水杨酸信号途径中对烟蚜起主要防御作用的物质。为明确水杨酸信号途径在B型烟粉虱诱导烟草对烟蚜防御反应中的作用和机制提供依据。本研究主要结果如下：1．利用小叶笼法研究了B型烟粉虱若虫为害三生烟和南极烟后对烟蚜生长发育和繁殖的影响，结果表明：B型烟粉虱若虫为害的三生

3、烟白脉叶片对后取食的烟蚜的生长发育和繁殖有显著的不利影响，l龄若蚜取食72h后，存活率仅为9％，而取食对照叶片的存活率为59％，存活若蚜的发育历期明显延长，且成蚜繁殖力也较对照明显降低。B型烟粉虱若虫前侵染为害的三生烟局部带虫叶片对烟蚜的生长发育和繁殖力的影响很小，与对照无明显差异。而B型烟粉虱fji『侵染的南极烟对后取食的烟蚜的存活率、繁殖力和发育历期均没有明显的不利影响，说明不能积累水杨酸的转基因烟草南极烟阻断了B型烟粉虱诱导的烟草对烟蚜的防御反应，证明了水杨酸信号途径在烟粉虱诱导的烟草对烟蚜的防御反应中起到重要的作用。

4、2．采用高效液相色谱法(HPLC)测定了B型烟粉虱若虫为害对照三生烟和南极烟后水杨酸含量的变化，烟粉虱若虫为害三生烟后诱导了水杨酸含量的剧增，而为害的南极烟植株内源水杨酸含量没有明显变化。B型烟粉虱若虫为害的三生烟系统白脉叶片和带虫叶片上，水杨酸含量均较对照明显上升，在若虫为害10d时水杨酸含量急剧上升，是对照叶片的7．5~9．9倍，且在带虫叶升高的幅度大于系统叶片。若虫为害15d时处理的含量明显下降，但较对照也有明显差异而B型烟粉虱若虫为害南极烟前后植株内源水杨酸含量没有明显差异。这说明烟粉虱取食的三生烟强烈的诱导了水杨酸

5、的表达，而在转NahG基因的烟草中则没有明显的变化。水杨陵信号途径在B型烟粉虱诱导烟草对烟蚜防御反心中的作用3．测定了烟粉虱为害三生烟和南基烟后主要防御酶活性的变化。B型烟粉虱为害三生烟和南极烟后过氧化物酶(peroxidase，POD)的活性在系统叶和局部叶上均较烟粉虱没有危害的对照植株明显升高。B型烟粉虱为害对照三生烟后，三生烟的的多酚氧化酶(polyphenoloxidase，PPO)活性相对于对照也明显升高，并且在白脉叶中升高的比例高于虫体叶，虫体叶升高了45．O％，白脉叶升高了70．3％。在B型烟粉虱为害后的南极烟

6、的中PPO活性也略有升高，但是升高的比例比三生烟的要低。B型烟粉虱为害烟草后对B—l，3葡聚糖酶活性的影响：试验发现B型烟粉虱为害三生烟后白脉叶片p．1，3葡聚糖酶活性在第10d和15d时明显升高，与对照相比升高了63．7％和53．3％。带虫叶片虽略有升高，但是升高的比白脉叶片要低。B型烟粉虱为害南极烟的白脉叶片和带虫叶片B．1，3葡聚糖酶活性与对照相比差异均不显著。结合对蚜虫的生测结果可以推断，PPO和p．1，3葡聚糖酶在烟粉虱诱导的烟草对烟蚜的防御反应中起到重要的作用。关键词：B型烟粉虱；转NahG基因烟草，烟蚜；SA信

7、号途径；防御酶H山东农业大学硕十学位论文AbastractB．tabaciisaworldwideandinvasivepestandoccupiesanadvantageoncompetingwhencompetewithotherherbivores．OurearlierresearchfoundoutthetobaccothatWaSfedby丑tabacifistwouldinhibitthefollowingfeedingMyzuspersicaepopulationandhadanegativeeffectofM

8、persicaes’growthandreproduction，whichalsoinducedtobacco’SAsignalingpathway．Wechose丑tabaci-tobacco-tobaccoaphidasresearchsystemandtransgenicNahGwi