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烟粉虱MEAM1隐种（Bemisia tabaci Gennadius,Middle East-Asia Minor 1）是世界性的入侵害虫,自侵入我国后,迅速传播蔓延,已成为多种作物上的害虫优势种,给农业生产造成了重大损失。植物激素在调节植物生长发育、抵御外界胁迫方面发挥了重要作用,也是植物权衡生长-防御之间资源分配的重要手段。烟粉虱MEAM1隐种对植物激素信号网络的调控已经被认为是其能够快速入侵,并导致严重危害的主要原因之一。前期的研究已经发现,烟粉虱取食能够导致寄主植物的生长和生理指标发生特异性变化,并可激活寄主水杨酸信号途径及相关防御基因的表达,对其它植食性昆虫产生抗性,与同为韧皮部取食的温室白粉虱存在明显的差异。本研究以温室白粉虱为参照,通过系统比较烟粉虱、温室白粉虱为害后烟草六种植物激素含量的变化,结合两种粉虱为害后烟草生长及光合指标的变化,找寻与烟粉虱抑制烟草生长相关的特异植物激素;研究烟粉虱取食对烟草赤霉素信号途径的影响;进一步利用基因瞬时沉默和过表达技术以及酵母双杂交技术,揭示水杨酸与赤霉素信号途径之间的互作关系,阐明烟粉虱取食对寄主植物赤霉素信号途径的抑制机制;并通过生测试验,明确赤霉素与烟粉虱诱导的烟草抗蚜性的关系。本研究揭示了烟粉虱MEAM1隐种抑制寄主生长及调控寄主激素信号的潜在机制,加深了对植食性昆虫取食后植物激素信号途径的转导及其互作关系的了解,为作物育种、害虫的综合治理提供理论依据。主要研究结果如下:1.通过系统比较烟粉虱、温室白粉虱在不同密度条件下为害对烟草生长及光合指标的影响,发现烟粉虱与温室白粉虱相比,能引起烟草植株更为显著的生长抑制。50头/株的烟粉虱处理就导致烟草株高、节间距的显著缩短,分别比无虫对照降低18.21%和14.86%,并且随着取食密度的增加,这种抑制作用更为显著;200头/株的温室白粉虱处理的烟草植株,与无虫对照相比株高仅下降9.35%,节间距下降13.14%。此外,200头/株烟粉虱处理的烟草植株,与无虫对照相比下部叶和中部叶面积明显降低,而上部叶面积则明显增加,但上部叶的单位面积叶干重比无虫对照降低了26.77%。200头/株温室白粉虱取食烟草导致下部叶面积略有下降,并没有影响烟草的中部叶和上部叶面积。光合指标测定结果显示,50头/株的烟粉虱取食就能够显著抑制烟草的光合作用,表现为烟草上部叶的叶绿素含量、光合速率和气孔导度的降低,随着接虫密度的增加抑制作用更加显著;而温室白粉虱取食没有显著影响烟草上部叶的光合作用。2.运用GC以及ELISA方法测定了烟粉虱、温室白粉虱取食后烟草六种激素的含量。发现烟粉虱取食导致烟草赤霉素和生长素含量显著降低,分别比无虫对照降低36.79%和37.30%,细胞分裂素含量比无虫对照升高62.29%,茉莉酸甲酯含量降低21.70%,脱落酸和乙烯含量分别比对照升高13.55%和15.45%;而温室白粉虱取食后烟草赤霉素和细胞分裂素含量与对照相比没有明显差异,生长素含量比对照降低19.50%,茉莉酸甲酯、脱落酸和乙烯含量分别比对照升高26.80%、25.00%和27.24%。结合烟粉虱为害对烟草生长的显著抑制作用,温室白粉虱对烟草生长的抑制作用较弱,分析赤霉素可能是烟粉虱抑制烟草生长的重要调控激素之一。分析粉虱成虫、若虫分别取食后烟草激素含量测定结果发现,烟粉虱若虫单独取食导致赤霉素、细胞分裂素等五种激素含量的变化趋势与混合虫态取食时一致;而烟粉虱成虫取食仅导致茉莉酸甲酯和乙烯含量升高。说明烟粉虱若虫在调控烟草激素含量变化抑制烟草生长中起主要作用。3.烟粉虱取食通过抑制赤霉素合成基因GA20ox的表达、激活赤霉素抑制基因RGL的表达,抑制烟草赤霉素信号途径,进而抑制烟草的生长。GC-MS/MS测定结果显示,烟粉虱取食对烟草赤霉素含量的抑制作用表现明显的时空效应,赤霉素含量在烟粉虱取食10 d时开始下降,随着取食时间的延长降低更加显著,分别较无虫对照降低21.21%（10 d）、37.40%（20 d）和42.40%（30 d）,并且受害烟草的上部叶和心叶赤霉素含量变化最显著。q RT-PCR结果显示,赤霉素合成基因GA20ox的表达量在烟粉虱取食5 d后开始下降,分别比对照降低33.66%（5 d）、71.70%（10 d）和82.08%（20 d）,而另外两个合成基因GA3ox1和GA3ox2的表达量略有上调,赤霉素信号途径抑制基因RGL在烟粉虱取食20 d时比对照升高了21.75倍。外源喷施1μM和2μM赤霉素（GA3）能够缓解烟粉虱取食导致的烟草株高和节间距的降低,分别比喷施清水的烟草升高77.57%和93.82%。4.发现烟粉虱取食对烟草赤霉素合成和信号转导的抑制与水杨酸信号途径密切相关,WRKY70是重要的调控因子。烟粉虱取食水杨酸信号途径受阻的转基因Nah G烟草显著削弱了对赤霉素及烟草生长的抑制作用。受害Nah G烟草的株高仅比无虫对照降低15.63%,赤霉素含量降低14.80%,GA20ox表达量降低44.15%,RGL表达量升高2.12倍,均显著低于受害野生型烟草的变化水平。沉默烟草水杨酸信号途径的防御基因WRKY70显著缓解了烟粉虱取食对烟草赤霉素信号途径的抑制。烟粉虱取食后ir WRKY70烟草赤霉素含量变化不显著,GA20ox表达量比无虫对照降低30.39%,RGL表达量仅比对照升高3.63倍,显著低于受害野生型烟草的变化水平。过表达WRKY70则加剧了烟粉虱对烟草赤霉素信号途径的抑制。烟粉虱取食oe WRKY70烟草后赤霉素含量和GA20ox表达量显著下降,分别比对照降低47.60%和61.00%,RGL表达量在烟粉虱取食后比对照升高24.22倍。WRKY70和RGL蛋白分别是水杨酸和赤霉素信号途径的关键调控因子,酵母双杂交试验表明,这两者之间可能存在互作关系,共同调节水杨酸和赤霉素信号途径的转导和互作。5.发现烟粉虱取食后烟草赤霉素含量的变化与对烟蚜的抗性呈负相关。外源喷施赤霉素合成抑制剂矮壮素能够显著降低烟草上烟蚜的存活率和繁殖力,喷施浓度为2 m M时,烟蚜的存活率和繁殖力分别比喷施清水的对照降低18.94%和16.52%。烟粉虱前侵染的ir GA20ox烟草上蚜虫的存活率比野生型烟草降低38.12%,而过表达烟草的GA20ox基因抑制了烟粉虱取食诱导的水杨酸信号途径,水杨酸相关的防御基因WRKY70、NPR1和PR1-a的表达量仅比未受害对照升高2.71、1.25和1.23倍,显著低于受害野生型烟草中防御基因的升高倍数。