芹菜根系分泌物诱导番茄抗烟粉虱机制研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lan2009908
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烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是被冠以“超级害虫”称号的农业害虫,于上世纪90年代中后期侵入我国后迅速蔓延,目前其寄主植物达600多种。烟粉虱通过直接吸食植株汁液、分泌蜜露引发煤污病和传播300多种病毒,危害蔬菜的生长和结实。番茄(Lycopersicon esculentum Miller)是全球广泛种植的蔬菜作物,近些年来随着我国设施蔬菜推广面积逐年增加,烟粉虱对蔬菜的危害逐年加重,但目前国内外未见商品化的番茄抗烟粉虱种质资源报道,化学农药防控会带来生态失衡和害虫抗性等问题,常规的非化学防控措施对暴发期烟粉虱的防治效果收效甚微。随着绿色防控措施的实施,芹菜在对烟粉虱生物防控中作用不断被挖掘,由于芹菜能够产生对烟粉虱具有驱避性挥发物,目前生产上利用芹菜与黄瓜间作可降低烟粉虱取食与产卵偏好,且芹菜根系分泌物能够诱导黄瓜提高对尖孢镰刀菌根系抗性。本课题应用芹菜根系分泌物处理番茄植株,发现其可诱导番茄对烟粉虱产生防御反应,结果如下:1.芹菜根系分泌物可诱导番茄对烟粉虱产生抗性。芹菜根系分泌物处理番茄后,番茄叶片上烟粉虱虫口数与产卵量分别下降了 20%、25%;总发育历期延长了约5天,存活率下降了 17.7%;Y管嗅觉实验表明,烟粉虱对处理组番茄植株选择率降低了约20%。以上指标较之对照都有显著性差异(P<0.05)。2.芹菜根系分泌物诱导番茄叶片萜烯类挥发物含量增加,降低烟粉虱产卵取食偏好。处理组番茄叶片经GC-MS检测后,共鉴定出731物质,其中11种化合物相对含量显著升高(P<0.05),阿尔法蒎烯含量较之对照增加了 1.34倍、间伞花烃含量增加了 2.20 倍。3.芹菜根系分泌物处理使得番茄叶片内抗虫物质和营养物质含量具有显著性差异(P<0.05)、防御酶的活性显著增强(P<0.05)。处理组番茄体内类黄酮含量是对照CK组的1.9倍,酚类物质是对照CK的1.28倍;番茄叶片中JA含量是对照CK的1.75倍,并使得释放萜烯类挥发物的器官Ⅵ腺毛密度为对照CK的3.5倍。4.转录组测序研究结果表明,较之对照CK,处理组番茄叶片中共有1285个基因进行差异表达,其中792个基因显著上调,493个基因显著下调。JA上游亚麻油酸代谢通路脂氧合酶基因和过氧化氢酶表达量显著升高,促使茉莉酸的合成,并激活茉莉酸下游信号转导途径中MYC1、MYC2防御基因的显著表达,继而调控萜类信号通路基因转录水平,导致萜烯类化合物增加。
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