【摘 要】
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毛股沟臀肖叶甲（Colaspoides femoralis Lefevre）是近几年发生的鞘翅目害虫,在贵州、四川、广东、广西、湖南、福建、江西等茶区均有发现,发生面积正不断扩大,总虫口密度逐年增加。害虫取食植物造成胁迫,会引起相关基因和代谢物表达的变化以响应其攻击。为了探究茶树如何防御毛股沟臀肖叶甲的取食胁迫,我们以2年生福鼎大白为研究对象,设置虫害处理、机械损伤和空白对照三个处理组,采用了LC
【基金项目】
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贵州省科技厅“贵州茶园病虫害绿色防控技术集成与示范推广”；
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毛股沟臀肖叶甲（Colaspoides femoralis Lefevre）是近几年发生的鞘翅目害虫,在贵州、四川、广东、广西、湖南、福建、江西等茶区均有发现,发生面积正不断扩大,总虫口密度逐年增加。害虫取食植物造成胁迫,会引起相关基因和代谢物表达的变化以响应其攻击。为了探究茶树如何防御毛股沟臀肖叶甲的取食胁迫,我们以2年生福鼎大白为研究对象,设置虫害处理、机械损伤和空白对照三个处理组,采用了LC-MS、GC-MS和RNA-seq技术和检测茶树防御相关酶与激素的方法,初步探究了茶树响应毛股沟臀叶甲取食的作用机制。主要的研究结果如下:几种防御酶与激素的检测结果表明,茶树在被毛股沟臀肖叶甲取食后,POD、SOD、PAL和PPO酶含量都有明显提高,且虫害处理组提升的更加明显。JA和SA含量也有升高,但JA含量提高的更为明显;代谢组学数据显示黄酮类和酚酸类化合物显著富集,氨基酸及其衍生物和植物挥发物类化合物也有显著表达;转录组学数据表明,与植物激素信号传导、苯丙素和类黄酮生物合成、蔗糖与淀粉代谢、植物-病原体相互作用等合成相关的基因被显著上调;综合转录组学和代谢组学分析,我们发现黄酮类代谢通路中差异表达基因与代谢物在茶树抗虫防御反应中的重要作用以上结果表明,茶树在响应毛股沟臀肖叶甲取食胁迫时,会引起剧烈的基因编辑和代谢物质的差异表达。从茶树叶片表观信号的接受与传导,植物内部资源的调控,防御相关代谢物质的合成与释放,揭示植物响应外界胁迫所作出的复杂防御反应。该研究为揭示昆虫取食诱导的基因和代谢产物提供了有价值的资源,这些基因和代谢产物有可能用于增强茶树的抗虫性,为开发新型生物农药、培育抗性茶树品系提供数据基础。但我们的研究仍然存在许多不足,由于毛股沟臀肖叶甲的发生周期的特殊性,我们的很多研究都没有机会去进行探究。我们虽然找到了许多的差异基因和代谢物,但具体靶标基因和关键代谢物尚未确定;我们只研究了单一茶树的防御反应,其他品种的茶树抗性机制是否相同仍需要进一步探究;我们只对茶树的防御反应进行探究,关于毛股沟臀肖叶甲在取食茶叶后,在应对茶树的防御反应后,毛股沟臀肖叶甲是如何去进行反防御的研究还需要进行探究。后续的研究可以在本实验的基础上在这些方面进行进一步探究。
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