【摘 要】
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虫害诱导的植物防御反应是昆虫-寄主植物互作机理的重要内容。本研究以麦长管蚜—小麦作为研究体系,分别从生化水平(酶活力测定)和分子水平上(以RT-PCR和荧光定量PCR为主要研
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虫害诱导的植物防御反应是昆虫-寄主植物互作机理的重要内容。本研究以麦长管蚜—小麦作为研究体系,分别从生化水平(酶活力测定)和分子水平上(以RT-PCR和荧光定量PCR为主要研究手段)研究了蚜虫取食、蚜虫取食诱导的挥发物及其活性组分作用下信号传导途径关键酶(脂氧合酶LOX、多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL和β-1,3-葡聚糖酶)活力及防御基因(法尼烯基式合成酶基因fps、苯丙氨酸解氨酶基因pal、丙二烯氧化物合成酶基因aos)转录水平的变化,并同时以机械损伤、机械损伤诱导的挥发物以及化学诱导剂(茉莉酸和水杨酸甲酯)作为对比,最终确认了蚜虫取食、蚜虫取食诱导的挥发物所激发的小麦防御反应和防御途径的类型。研究结果如下: 蚜虫取食诱导了茉莉酸、水杨酸信号传导途径防御关键酶活力显著增加,并且两条信号传导途径关键酶基因表达量与对照相比明显升高。由此推断:蚜虫取食既激活了茉莉酸介导的信号传导途径,也激活了水杨酸介导的信号传导途径;机械损伤与蚜虫取食并不完全相同。 蚜虫取食诱导的挥发物只对邻近植株中脂氧合酶活性有明显的诱导作用,并且能够激发全部三个防御基因表达量升高,其机制可能是通过改变LOX的活性而激活类十八烷途径并随后启动防御基因的转录转译;挥发物活性组分中的6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-十三烷酮和1-己醇不但能够激活防御基因表达,而且影响蚜虫的取食和种群数量。 本项研究对于小麦诱导抗性的快速分子检测技术平台的建立、小麦诱导抗性机制的进一步研究以及开辟利用以挥发物和化学诱导剂为主的麦蚜防治新途径具有重要的理论和实践意义。
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