西花蓟马取食对菜豆防御基因表达的诱导作用

为探讨菜豆对西花蓟马Frankliniella occidentalis取食的防御反应分子机制, 本实验利用荧光定量PCR（RT-qPCR）研究了西花蓟马取食、 机械损伤及外源水杨酸甲酯（MeSA）和茉莉酸（JA）处理对菜豆叶片防御相关基因（LOX, AOS, PAL及PR-2）相对表达量的影响。结果表明： 脂氧合酶基因（LOX）的相对表达量在外源JA和机械损伤诱导后分别在24 h和48 h时达到最大值, 但与对照相比差异不显著（P>0.05）, 外源MeSA处理后LOX几乎没有表达, 西花蓟马取食后LOX的相对表达量在24 h显著升高, 约为对照的41.9倍, 且明显高于其余3个处理（P<0.05）。不同诱导处理后丙二烯氧化物合成酶基因（AOS）的相对表达量较低, 其中外源MeSA处理后在整个诱导时间内几乎没有表达。苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）在机械损伤和外源JA处理后在整个诱导时间内几乎没有表达, 外源MeSA处理后PAL的表达量在24 h时最高, 为对照的1.9倍左右。PAL的相对表达量在遭受蓟马取食诱导后迅速升高, 在24 h时约为CK的4.3倍, 显著高于其他3种处理诱导的（P<0.05）。β-1, 3-葡聚糖酶基因（PR-2）的相对表达量在蓟马取食和外源JA处理的整个诱导时间内受到抑制, 机械损伤诱导后PR-2的表达水平在24 h时有所升高, 之后诱导期间内受到抑制。外源MeSA诱导后菜豆叶片中PR-2的相对表达量在24 h就急剧升高, 达到对照的6.63倍, 且显著高于其余3种处理诱导的（P<0.05）, 但48 h后却几乎检测不到。研究结果提示, 西花蓟马取食不仅能够诱导SA和JA介导的信号传导途径, 且两通路间存在交互作用。     

害虫取食和机械损伤对菜豆不同部位叶片防御酶活性的影响

【目的】本研究旨在探究菜豆Phaseolus vulgaris植株对不同害虫危害的系统防御机制。【方法】分别以斜纹夜蛾Spodoptera litura、二斑叶螨Tetranychus urticae、西花蓟马Frankliniella occidentalis取食或昆虫针穿刺处理菜豆中部叶片6,24,48,72和96 h后,测定菜豆植株中部处理叶片以及上部和下部未处理叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。【结果】不同害虫取食后,POD,CAT和SOD活性在受害的菜豆中部叶片发生了明显变化,但不同害虫造成酶活性的变化趋势不同。与未处理的对照植株中部叶片相比,POD活性均是先升高后恢复至对照水平。POD活性在二斑叶螨取食后,于24 h达到最大值,是对照的4.6倍;POD活性在机械损伤和西花蓟马取食后在48 h达到峰值,而斜纹夜蛾取食诱导下POD活性升高最缓慢,直到72 h才达到最大值。中部叶片的CAT活性在机械损伤和3种害虫取食后变化不同,机械损伤24 h后CAT活性明显升高,而3种害虫取食后CAT活性变化较早,在6 h就明显升高,但随时间的延长,CAT活性的变化趋势不同。中部叶片SOD活性在不同处理下变化较大,在机械损伤诱导下仅在96 h明显升高,而二斑叶螨取食24 h以后均明显升高;但斜纹夜蛾及西花蓟马取食后,SOD活性在72 h时受到明显的抑制。在菜豆植株的上部和下部未受害叶片中,3种害虫取食和机械损伤处理后,以上3种酶的活性也发生了明显变化,POD活性在上部未受害叶片不同处理96 h时被抑制,而在下部叶片不同处理下均被激发,但诱导程度不同。机械损伤、斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马处理后,菜豆植株上部和下部未受害叶片CAT活性都分别在24,6,6和24 h被明显诱导。上部和下部未受害叶片SOD活性在机械损伤96 h,斜纹夜蛾和二斑叶螨取食72 h后,均被明显激发;但西花蓟马取食后,SOD活性在48 h和72 h明显被抑制。【结论】斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食均能显著诱导菜豆植株受害叶和未受害叶防御酶活性的变化,即引起菜豆植株的系统防御反应,但3种害虫诱导的防御酶活性变化程度不同,表明植物防御反应的时空效应与害虫种类有关。     

3种不同类型口器的昆虫取食对菜豆叶片PPO和PAL活性的影响

为研究不同口器昆虫取食对菜豆植株系统防御的影响,以斜纹夜蛾(Spodoptera litura)咀嚼取食、二斑叶螨(Tetranychus urticae)刺吸取食和西花蓟马(Frankliniella occidentalis)锉吸取食分别处理菜豆中部叶片6、24、48、72和96 h后,测定菜豆受处理的中部叶片及未处理的上部及下部位叶片多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。结果表明:危害方式、处理时间和叶片部位对菜豆叶片PPO和PAL活性有极显著影响(P0.01),且三者间有极显著的交互作用。不同危害方式诱导后中部处理叶片的PPO活性均是在6 h明显升高(P0.05),但随时间的延长PPO活性在不同处理下变化不同;中部叶片PAL活性在机械损伤处理48 h后才被显著激活,而斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食后,PAL活性分别在6、6和24 h明显升高,且达到最大值,分别是对照的2.66、1.75和2.79倍;处理菜豆的上部和下部未受害叶片的PPO和PAL活性对虫害的响应明显比机械损伤迅速;二斑叶螨取食后PAL活性响应最快,上部和下部叶片均在6 h达到最大值,分别为对照的2.72和5.07倍。以上结果说明,害虫取食能引起菜豆植株产生系统防御反应,并且防御的时空效应与害虫的为害方式有关。     

蓟马取食、机械损伤以及外源水杨酸甲酯和茉莉酸对菜豆叶片防御酶活性的影响

【目的】探讨菜豆对昆虫取食防御反应的生化机制。【方法】研究了西花蓟马Frankliniella occidentalis取食、机械损伤以及外源水杨酸甲酯（MeSA）和茉莉酸（JA）处理后菜豆叶片防御酶活性的变化。【结果】西花蓟马取食、机械损伤及MeSA和JA处理均能明显提高过氧化物酶（POD）的活性,前2种处理POD活性在72 h上升到最高峰,而后2种处理则在48 h达到最高峰。蛋白酶抑制剂（PI）活性在西花蓟马取食后升高最明显。JA途径关键酶脂氧合酶（LOX）和多酚氧化酶（PPO）的活性在西花蓟马取食、机械损伤和JA诱导处理均升高,但外源MeSA诱导处理则不能诱导它们的活性(P>0.05)。SA途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）在西花蓟马取食和机械损伤后均有一个先升高后下降的过程,外源MeSA诱导只在24 h引起PAL活性升高,其余时间下和对照没有明显的区别,外源JA诱导未能引起PAL活性的显著变化(P>0.05)。西花蓟马取食、JA和MeSA诱导以及机械损伤均能诱导β-1,3 葡聚糖酶（PR-2）活性上升(P<0.05)。【结论】结果说明,不同处理可诱导菜豆植株产生明显的防御反应,但酶活性的变化与处理方式和处理时间有关。     

外源茉莉酸诱导的菜豆叶片生化抗性及其对西花蓟马体内保护酶和解毒酶活性的影响

为探讨外源茉莉酸诱导的菜豆叶片抗性及对西花蓟马体内酶活性的影响,在室内对菜豆植株分别喷施1、0.1、0.01和0.001 mmol·L^-1 4个浓度的茉莉酸,以健康植株为对照,分别于处理后1、5和10 d测定菜豆叶片营养物质及次生物质的含量.另在同样处理叶片上分别接西花蓟马2龄若虫,分析其体内保护酶和解毒酶活性的变化.结果表明: 不同浓度茉莉酸处理1 d后,菜豆叶片的蛋白质含量和健康植株没有明显差异,但在5和10 d时显著低于健康植株;菜豆叶片游离氨基酸含量在茉莉酸处理1 d后显著高于健康植株,之后逐渐降低;茉莉酸处理下菜豆叶片可溶性糖含量显著低于健康植株,并随着茉莉酸浓度的升高和处理时间的延长而进一步下降;叶绿素含量在处理1 d后显著降低,随着处理时间的增加逐渐升高.叶片单宁、黄酮和总酚的含量在不同浓度茉莉酸和处理时间下均显著高于对照.蓟马取食导致菜豆叶片生化物质含量的变化与外源茉莉酸诱导的相似.西花蓟马取食茉莉酸处理的菜豆植株24 h后,体内保护酶系(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶)和解毒酶系(谷胱甘肽S-转移酶、羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶)均明显高于健康植株,但茉莉酸浓度与处理时间对其影响程度不同.取食虫害菜豆叶片后西花蓟马体内酶活性的变化与取食外源茉莉酸诱导的叶片相似.说明外源茉莉酸处理可诱导菜豆植株的抗性,西花蓟马取食处理后的菜豆叶片可产生明显的反防御来适应寄主植物的变化.     

西花蓟马P450基因在继代适应菜豆植株中的应答反应

菜豆是西花蓟马的重要寄主,但西花蓟马对豆荚的嗜食性高于叶片。为探讨西花蓟马在适应菜豆植株过程中P450基因的应答反应,利用实时荧光定量PCR技术检测了西花蓟马从菜豆豆荚转换到菜豆植株后F 1、F 2和F 3三个世代2龄若虫和成虫体内9个P450基因相对表达量的变化。结果表明,西花蓟马2龄若虫体内CYP4-1、CYP4-2、CYP4-3和CYP6-4的表达量在转换到菜豆植株后F 1代显著升高,然后下降;而CYP4-4和CYP6-2的表达量到F 3代才显著上升;CYP6-1的表达量只有在F 2代显著下降,仅为对照的42.21%,其余世代下和对照均无显著差异;CYP4-5和CYP6-3的表达量在不同世代均显著低于对照。对于成虫而言,CYP4-4、CYP4-5和CYP6-4的表达量在转换到菜豆植株F 1后显著上升,分别是对照的2.28倍、1.40倍和1.31倍;CYP6-1、CYP6-2、CYP6-3的表达量在F 1代开始下降,而CYP4-1、CYP4-2、CYP4-3的表达量在F 2代才开始下降。在同一个世代下,西花蓟马2龄若虫与成虫体内P450基因表达量不完全相同,除CYP4-2的表达量在F 1和F 3代,以及CYP4-4、CYP4-5和CYP6-3的表达量在F 1代两个虫态间差异不显著外,其余情况下均是2龄若虫的表达量高于成虫的。结果说明西花蓟马通过调节P450基因适应菜豆植株,其表达量与其取食的世代和虫态相关。     

西花蓟马或二斑叶螨为害的菜豆对两者间后取食者体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】害虫取食后会导致植物的防御反应;取食同种植物的不同种害虫其生理适应性可能不同。本研究旨在阐明一种害虫取食后的植物对后取食的另一种害虫虫体酶活性的影响。【方法】采用生化分析法研究了西花蓟马Frankliniella occidentalis 2龄若虫或二斑叶螨Tetranychus urticae雌成螨为害后的菜豆对后取食不同时间下的二斑叶螨第2若螨和雌成螨及西花蓟马2龄若虫和雌成虫体内保护酶[过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)]和解毒酶[多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和乙酰胆碱酯酶(Ach E)]活性的影响。【结果】二斑叶螨雌成螨取食西花蓟马为害菜豆5 h时,POD,CAT和SOD这3种保护酶的活性均明显高于取食健康植株(P0.01),取食蓟马为害的菜豆18 h时只有POD活性低于取食健康植株(P0.01);二斑叶螨第2若螨取食蓟马为害菜豆后只有CAT活性在5 h时明显高于取食健康植株(P0.01)。二斑叶螨雌成螨取食蓟马为害菜豆5 h时,解毒酶MFO和Car E的活性受到抑制(P0.01),但GSTs和Ach E活性均比取食健康菜豆高(P0.01);取食18 h时,只有MFO的活性变化与5 h不同。第2若螨取食蓟马为害菜豆只有MFO的活性不论在5 h还是18 h时明显高于取食健康菜豆(P0.01)。西花蓟马取食二斑叶螨雌成螨为害菜豆时,雌成虫体内的3种保护酶的活性不论取食5 h还是18 h均明显升高(P0.01),但2龄若虫只有CAT活性在这两个时间段下明显升高(P0.01)。西花蓟马雌成虫取食螨害菜豆5 h时,解毒酶活性的变化同二斑叶螨雌成螨,取食18 h时只有GSTs活性变化状态与取食5 h不同;西花蓟马2龄若虫取食螨害菜豆时除GSTs外解毒酶的活性变化在这两个时间下正好相反。【结论】西花蓟马或二斑叶螨为害的菜豆能诱导后取食的二斑叶螨和西花蓟马产生一系列应激生化反应,且两种害虫成虫体内所有的保护酶和解毒酶活性在5 h时变化状态相同,但在其余时间和虫态下酶活性的变化状态不同。说明这两种昆虫体内保护酶和解毒酶活性的变化既有共性,又与害虫种类、虫(螨)态、取食时间相关,两种害虫对虫害植物的生理适应性不完全相同。     

不同处理菜豆植株对西花蓟马体内解毒酶活性的影响

为明确植物的诱导抗性对西花蓟马体内酶活性的影响,通过西花蓟马取食、机械损伤、外源茉莉酸和水杨酸甲酯诱导处理菜豆植株,研究西花蓟马2龄若虫取食不同处理菜豆植株后,其体内多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(TChE)的变化。结果表明,西花蓟马2龄若虫取食不同处理的菜豆后,体内多功能氧化酶和乙酰胆碱酯酶活性变化相同,均是在24 h和36 h显著低于取食健康植株的。除取食茉莉酸处理的西花蓟马体内谷胱甘肽S-转移酶活性在24 h受到显著抑制外,西花蓟马若虫取食水杨酸甲酯、蓟马危害后体内的谷胱甘肽S-转移酶活性均高于对照,取食机械损伤处理的西花蓟马体内酶活性在不同取食时间下均与对照差异不显著。取食蓟马危害和茉莉酸处理的西花蓟马虫体羧酸酯酶活性在6 h和36 h均受到显著抑制,而取食机械损伤和水杨酸甲酯诱导的西花蓟马体内酶活性只有在36 h受到明显抑制。以上结果说明外源因子诱导的植物抗性能够干扰西花蓟马体内解毒机制,削弱了其对有毒次生物质的解毒代谢功能。     

茄二十八星瓢虫为害对不同基因型番茄叶内三种抗性酶活性的影响

【目的】研究茉莉酸合成相关基因在番茄抗茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata Fabricius中的作用,探讨茉莉酸信号因子在植物防御过程中起到的作用。【方法】利用3种基因型番茄茉莉酸合成缺失突变体spr2、茉莉酸合成过量表达体35s、野生型番茄Wt为材料,通过经2龄茄二十八星瓢虫分别取食6、24、48 h后,利用分光光度计测定3种基因型番茄叶片内苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanineammonialyase,PAL)、胰蛋白酶抑制剂(Protease inhibitors,PI)和脂氧合酶(Lipoxygenase,LOX)酶活性的动态变化。【结果】35s型番茄叶片内PI活性显著高于另两种番茄叶片,而spr2型番茄叶片PI活性最低。瓢虫为害后,3种基因型番茄PI酶活性明显提高,在35s和Wt型番茄中,PI和LOX酶活性在胁迫24 h和6 h达到最高值,而spr2型番茄没有显著变化。受到瓢虫侵染的系统叶中,PI和LOX酶活性也受到了诱导,系统叶变化趋势同危害叶相同,但诱导的PI和LOX酶活性明显低于危害叶。在危害处理过程中,均呈现上升-下降的趋势,在系统叶中,则PAL活性没有显著变化。番茄叶片受害后,PI和LOX酶活性上升辐度大于PAL,说明PI和LOX对取食胁迫响应比PAL更敏感。【结论】35s茉莉酸合成过量表达体的番茄对茄二十八星瓢虫有一定的抗虫作用,因此,茉莉酸在植物抗性中起了一定作用。     

外源茉莉酸诱导菜豆对西花蓟马和南方小花蝽的行为反应

【目的】为明确茉莉酸诱导的菜豆对西花蓟马Frankliniella occidentalis和南方小花蝽Orius similis的行为反应。【方法】采用四臂嗅觉仪测定了西花蓟马和南方小花蝽对不同浓度茉莉酸诱导菜豆后的行为反应,并用气相色谱-质谱联用仪测定了不同浓度茉莉酸处理后菜豆挥发物的成分。【结果】不同浓度茉莉酸处理的菜豆植株对西花蓟马和南方小花蝽分别有不同程度的驱避和吸引作用,以1 mmol/L的茉莉酸处理植株对西花蓟马的驱避作用最强,0.1 mmol/L的茉莉酸处理植株对南方小花蝽的吸引作用最强。不同处理菜豆的挥发物在含量和成分上存在显著差异,(Z)-3-己烯丙酸酯、2-异丙基-甲氧基毗嗦只有在茉莉酸处理植株中检测到。结合不同浓度茉莉酸处理植株对西花蓟马和南方小花蝽的行为反应及菜豆挥发物含量的变化趋势,推测(E)-2-己烯醛对西花蓟马有驱避作用,(E)-2-乙酸叶醇酯对南方小花蝽具有引诱作用。【结论】茉莉酸处理菜豆后,植物挥发物种类和含量发生了变化,在增强菜豆植株抗虫性的同时,还可增强捕食性天敌南方小花蝽的搜索和捕食能力。     

不同诱导处理对番茄叶片营养物质含量 及防御酶活性的影响

本文研究了番茄在不同时间下受西花蓟马Frankliniella occidentalis危害(DTF)、机械损伤(MW)、茉莉酸(JA)和水杨酸甲酯(MeSA)外源诱导后,叶片营养物质含量和防御酶活性的变化。结果表明:各种诱导处理24 h和36 h时,番茄叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量不同程度的下降,其中虫害处理36 h时,叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量下降最明显;在48 h时除水杨酸甲酯处理外,番茄营养物质含量均显著升高。β-1,3葡聚糖酶(PR-2)活性在虫害、机械损伤和茉莉酸处理24 h和36 h后均升高,其中虫害处理的PR-2活性最高。各种处理均能诱导番茄叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性明显升高,且均随时间的延长持续升高。所有处理24 h时的番茄叶片多酚氧化酶(PPO)均被激发。各种处理均能导致植株的脂氧合酶(LOX)活性升高,但不同处理诱导的LOX活性升高的时间不同。结果表明,番茄能通过改变营养物质含量和防御酶活性对不同诱导处理作出生理应激反应,但反应程度与诱导方式和时间有关。     

嗜食植物与非嗜食植物对西花蓟马成虫寄主选择性的影响

【目的】西花蓟马是世界性害虫,利用西花蓟马对寄主植物嗜食性的差异,通过驱避作用防控西花蓟马,能够为绿色治理提供依据。【方法】在西花蓟马嗜食的甘蓝和非嗜食的大蒜上互喷汁液,采用黄瓜+甘蓝、黄瓜+大蒜2种相间种植方式,研究它们对西花蓟马寄主选择性的影响。【结果】在甘蓝上喷洒大蒜汁液后,甘蓝叶片上西花蓟马的虫量和产卵量均明显减少。大蒜汁液浓度越高,减少得越多;在大蒜上喷洒甘蓝汁液后,大蒜植株上西花蓟马的虫量和产卵量明显增加,且增加程度与甘蓝汁液的浓度呈正相关。黄瓜和甘蓝相间排列时,西花蓟马在黄瓜叶片上的数量与单作黄瓜叶片上无明显差异;但黄瓜和大蒜相间排列时,西花蓟马在黄瓜上的数量明显高于单作黄瓜上的虫数,多52.4%。【结论】在嗜食寄主植物上喷洒非嗜食植物汁液或间作非嗜食的寄主可以明显减少西花蓟马的选择性。研究结果为利用非嗜食植物挥发物防控西花蓟马提供了理论依据和新的方法。     

寄主植物接种番茄斑萎病毒对西花蓟马种群的影响

【目的】西花蓟马Frankliniella occidentalis (Pergande)是一种入侵我国的重要害虫, 而番茄斑萎病毒是以西花蓟马传播为主的一种极具危害性的世界性病毒, 通过研究西花蓟马与番茄斑萎病毒之间的互作将有助于进一步深入理解西花蓟马以及番茄斑萎病毒的发生与猖獗机制, 同时也将为制定合理、可持续的控制西花蓟马及其传播的植物病毒防控策略提供理论依据。【方法】利用应用特定年龄-龄期及两性生命表方法, 研究了西花蓟马在辣椒3种处理（健康CK、机械损伤MD、机械接种番茄斑萎病毒MI）叶片上的生长发育、存活及种群增长。【结果】健康、机械损伤和机械接毒叶片上的发育历期依次为12.45, 11.97和11.18 d。雌雄成虫寿命和雌虫产卵量在不同处理植株叶片上差异显著(P<0.05), 在机械接毒叶片上寿命最长(雌13.51 d, 雄12.69 d); 繁殖能力最强, 产子代数高达33.01头1龄若虫/雌。健康、机械损伤和机械接毒叶片上西花蓟马内禀增长率分别为-0.009, 0.153和0.190 d-1, 净生殖率依次为0.84, 14.54和21.79。【结论】番茄斑萎病毒诱导寄主植物辣椒反应使西花蓟马发育历期缩短, 成虫寿命延长, 繁殖能力提高, 种群增长加速。     

西花蓟马GABA受体基因鉴定及FoRDL 在多杀霉素抗性中的作用

【目的】γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)是动物神经系统中一种重要的神经递质。本研究旨在鉴定西花蓟马Frankliniella occidentalis γ-氨基丁酸受体(GABA receptors, GABAR)家族基因,明确离子型受体(GABA_AR)在西花蓟马对多杀霉素抗性形成中的作用。【方法】根据西花蓟马基因组和转录组数据,鉴定并克隆GABAR基因,进行生物信息学分析;采用qPCR检测GABAAR亚基基因FoRDL, FoLCCH3和FoGRD在西花蓟马多杀霉素敏感品系不同发育阶段(1-2龄若虫、蛹和成虫)的表达模式及在敏感和抗性品系成虫期的相对表达量差异;对西花蓟马敏感品系3日龄成虫的FoRDL进行RNAi 24 h后,在0.250和0.400 mg/L多杀霉素处理下生物测定计算西花蓟马成虫死亡率。【结果】注释并克隆获得8个GABAR基因：FoRDL, FoLCCH3, FoGRD, FoGRD like1, FoGRD-like2, FoB1, FoB2和FoB-like(GenBank登录号: MH148151-MH148158),其ORF长度介于1 080~3 720 bp;系统进化分析表明,西花蓟马的GABAR基因与其他昆虫物种相应基因聚类,具有很高的保守性。GABA_AR亚基FoRDL, FoLCCH3和FoGRD具有典型的N端胞外区环结构(loop A-F)和4个跨膜区(TM 1-4);FoRDL外显子3存在互斥剪切。FoRDL, FoLCCH3和FoGRD的表达量随多杀霉素敏感品系西花蓟马发育阶段逐渐升高,成虫期达最高;FoRDL在西花蓟马抗性品系成虫期的表达量显著低于敏感品系成虫期的。对西花蓟马敏感品系的FoRDL进行RNAi后,在0.250和0.400 mg/L多杀霉素处理剂量下,西花蓟马成虫死亡率均显著下降,分别比对照下降了55.80%和43.00%。【结论】在西花蓟马体内鉴定到5个离子型和3个代谢型GABAR基因,其中FoRDL可能在西花蓟马对多杀霉素产生抗性中发挥一定作用。     

辣椒素对西花蓟马雌成虫体内解毒酶活性的影响

【目的】为明确非挥发性次生物质辣椒素对西花蓟马Frankliniella occidentalis雌成虫体内解毒酶活性的影响。【方法】将菜豆叶片研碎离心后取上清液作为西花蓟马的液态饲料,将不同浓度的辣椒素添加到饲料中,饲养西花蓟马雌成虫48、72、96 h后,分别测定西花蓟马体内羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(AChE)和多功能氧化酶(MFO)的活性。【结果】低剂量辣椒素能诱导西花蓟马雌成虫体内GSTs、AChE和MFO活性明显升高,高剂量辣椒素抑制GSTs、AChE及MFO活性。不论在哪一种辣椒素浓度下,Car E活性一直受到抑制。辣椒素浓度和处理时间对GSTs及AChE活性无明显交互作用,但对Car E及MFO有明显的交互作用,处理时间越长,作用越显著。【结论】西花蓟马雌成虫体内解毒酶活性在次生物质辣椒素处理下发生了明显的变化,说明西花蓟马通过解毒酶适应次生物质对其的影响,但解毒酶的变化有剂量和时间效应。     

绿盲蝽取食诱导后棉花叶片内防御酶活力与基因表达量的变化

本研究以抗性棉皖棉小黄花为材料,室内条件下测定绿盲蝽Apolygus lucorum(Mayer-Dür)取食、机械损伤、外源水杨酸和外源茉莉酸甲酯诱导处理后棉叶中苯丙氨酸解氨酶基因(pal)、过氧化物酶基因(pod)和过氧化氢酶基因(cat)的相对表达量,并以健康植株为对照。结果表明:绿盲蝽取食诱导与外源信号物质诱导相似,苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低;PAL、POD和CAT活力变化与本文中选取的pal、pod和cat基因表达量变化趋势存在差异。本研究说明,绿盲蝽取食既激活了水杨酸介导的防御信号转导途径,也激活了茉莉酸介导的信号转导途径;PAL、POD和CAT 3种酶活力不完全由本文中选取的pal、pod和cat 3个基因所调控。     

Changes in defensive enzyme activity and defensive enzyme gene expression in cotton leaves after feeding by Apolygus lucorum

本研究以抗性棉皖棉小黄花为材料,室内条件下测定绿盲蝽Apolygus lucorum (Mayer-Dür)取食、机械损伤、外源水杨酸和外源茉莉酸甲酯诱导处理后棉叶中苯丙氨酸解氨酶基因(pal)、过氧化物酶基因(pod)和过氧化氢酶基因(cat)的相对表达量,并以健康植株为对照.结果表明:绿盲蝽取食诱导与外源信号物质诱导相似,苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低;PAL、POD和CAT活力变化与本文中选取的pal、pod和cat基因表达量变化趋势存在差异.本研究说明,绿盲蝽取食既激活了水杨酸介导的防御信号转导途径,也激活了茉莉酸介导的信号转导途径;PAL、POD和CAT 3种酶活力不完全由本文中选取的pal、pod和cat 3个基因所调控.     

西花蓟马诱导的番茄植株防御反应对B型烟粉虱行为的影响

【目的】明确外来入侵害虫西花蓟马Frankliniella occidentalis (Pergande)取食诱导的番茄植株防御反应对B型烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) B-biotype行为的影响, 探讨西花蓟马与B型烟粉虱的种间竞争机制。【方法】利用“Y”型嗅觉仪行为分析法、 选择性试验法, 研究了不同处理组合（健康植株CK vs烟粉虱为害植株B、 健康植株CK vs西花蓟马为害植株F、 烟粉虱为害植株B vs烟粉虱和西花蓟马共同为害植株B+F）下, 烟粉虱对不同处理植株的取食行为反应及寄主偏好的差异性, 并利用GC-MS分析了不同处理植株挥发性物质的差异性。【结果】“Y”型嗅觉仪行为分析结果表明, 在CK vs B和CK vs F两个组合中, 烟粉虱雌成虫对健康植株和昆虫为害植株的偏好性差异不显著; 而在B vs B+F组合中, 烟粉虱为害株对烟粉虱雌成虫具有极显著的引诱作用（P<0.01）。选择性试验结果表明, 在CK vs B和CK vs F这两个组合中, 烟粉虱成虫均偏好健康株并喜好在其上产卵（P<0.01）, 在B vs B+F组合中, 烟粉虱成虫偏好烟粉虱单独为害株并喜好在其上产卵（P<0.01）。GC-MS分析结果显示, 本实验收集到9种挥发性物质, 其中有5种烯萜类物质, 其相对含量高达90%以上。与烟粉虱单独为害株相比, 烟粉虱和西花蓟马共同为害株所释放的挥发性物质中, 对烟粉虱具有排斥作用的β-水芹烯显著升高, 而对其具有吸引作用的β-月桂烯却显著减少。【结论】综合分析认为, 西花蓟马诱导的番茄植株防御反应可以显著影响B型烟粉虱的寄主选择行为及产卵选择性。     

西花蓟马化学感受蛋白的cDNA克隆、时空表达分析及组织定位

【目的】研究西花蓟马Frankliniella occidentalis化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)在其嗅觉及化学感受系统中的作用。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆西花蓟马化学感受蛋白基因,用DNAMAN软件进行序列分析,使用BLAST进行同源性比较,采用MEGA6的Neighbor-joining法构建了进化树。通过实时定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)检测了西花蓟马不同发育期以及成虫不同组织(触角、头、足、胸、腹)中该基因的表达谱。免疫新西兰大白兔制备了Focc CSP1蛋白抗体,与样品切片中Focc CSP1蛋白以及10 nm胶体金颗粒偶联的羊抗兔二抗反应,经透射电镜观察,对该蛋白在西花蓟马成虫组织中进行免疫定位。【结果】克隆并鉴定了一个西花蓟马化学感受蛋白基因,命名为Focc CSP1(Gen Bank登录号:KM527949)。该基因c DNA序列全长597 bp,完整开放阅读框(ORF)288 bp,编码95个氨基酸,成熟蛋白分子量11.377 k D,等电点4.72,具有化学感受蛋白典型的4个保守半胱氨酸位点特征。Focc CSP1与东亚飞蝗Locusta migratoria Lmig CSP(Gen Bank登录号:CAJ01476.1)的氨基酸序列一致性最高,进化关系最近。Focc CSP1在西花蓟马不同发育阶段和成虫不同组织中均有表达,在羽化1 d的雌虫中相对表达量最高,其次是2龄若虫,蛹和成虫后期表达量最低;在触角和足中相对表达量较高。成功构建了重组表达质粒p ET-30a/Focc CSP1,并诱导表达,经Ni柱纯化,获得目的蛋白;免疫定位表明,该蛋白在西花蓟马触角、足、头等部位血淋巴中均大量存在。【结论】明确了西花蓟马化学感受蛋白基因Focc CSP1的核苷酸、氨基酸序列特征。Focc CSP1广泛分布在西花蓟马多个组织及各个发育期,据此推测该基因可能在西花蓟马嗅觉识别、感受机械刺激以及调节生长发育等方面扮演重要角色。     

我国西花蓟马线粒体DNA-COⅠ基因变异及群体遗传结构分析

【背景】西花蓟马于2003年入侵中国后,迅速传播扩散并在局部区域造成严重危害,对我国蔬菜、花卉及果树产业的健康发展构成了巨大威胁。【方法】以线粒体DNA标记技术,对采自我国13个省(市)不同地理区域西花蓟马种群的175条COⅠ基因进行序列变异及群体遗传结构分析。【结果】试验共检测到13个单倍型,各地理种群西花蓟马的单倍型多样性Hd较高,为0.691,而核苷酸多样性π较低,为0.00652。总体固定指数Fst为0.24359,基因流Nm为0.78;种群之间固定指数和基因交流分析表明,我国各地理种群间可能出现了一定分化。种群间AMOVA分析显示,我国西花蓟马的遗传变异主要来自种群内部。对国内外不同地理种群COⅠ基因序列的单倍型进行聚类分析表明,我国西花蓟马有2个品系,即温室品系和羽扇豆品系,其中羽扇豆品系来源于新西兰和荷兰,而广泛存在的温室品系存在多个入侵来源。【结论与意义】我国西花蓟马各地理种群的发生,既与国际贸易活动有关,又与国内蔬菜、花卉、水果等的调运以及观光旅游密不可分。研究结果对西花蓟马的有效阻截及其种群扩张趋势监测意义重大。