馬鈴薯卷葉病毒介導的桃蚜生理應答、取食與防御行為研究.pdf

1、昆蟲媒介對植物病毒的傳播是一個復雜的過程，其中包括植物、昆蟲以及病毒三者之間的互作關系。植物病毒能夠誘導其寄主植物或昆蟲產生一些特性的變化，從而對昆蟲與植物之間的相互作用關系產生影響。寄主植物的形態(tài)、初生以及次生植物化合物，如揮發(fā)性的氣味物質和營養(yǎng)元素等，都會因植物病毒的侵染而發(fā)生變化。同樣，攜帶有植物病毒的媒介昆蟲，其繁殖力、生存力以及一些行為反應都會發(fā)生變化。已有大量研究表明，媒介昆蟲傳播的植物病毒能夠調節(jié)昆蟲的一些生理特性及行為反

2、應，從而提高其自身的有效傳播。因病毒侵染后能夠引起寄主植物產生形態(tài)學以及生物化學特性的變化，目前已有較多研究專注于植物病毒與植物的相互作用對媒介昆蟲的影響。本文以馬鈴薯卷葉病毒(Potato leafroll virus, PLRV)-桃蚜-煙草為模式體系，主要研究了PLRV誘導的煙草營養(yǎng)物質的變化及其對桃蚜生命特性的影響；PLRV誘導的煙草防御反應及其介導的媒介桃蚜的適應機制；PLRV對媒介桃蚜取食行為的影響；PLRV介導的媒介桃蚜對

3、反-β-法尼烯的嗅覺行為差異和反-β-法尼烯對桃蚜傳毒效率的影響。主要研究結果如下：
　　1.研究比較了桃蚜在PLRV侵染及未侵染的煙草植株上的繁殖力、生長速率、有翅蚜量及寄主選擇行為。結果表明，PLRV侵染的植株顯著吸引更多的媒介桃蚜定殖，且生長在帶毒植株上的桃蚜的繁殖力及生長速率顯著提高，有翅蚜量顯著增加。PLRV侵染后，寄主煙草的可溶性糖及游離氨基酸的總含量顯著上升，必須氨基酸亮氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、精氨酸、蘇氨酸

4、、和纈氨酸，以及脯氨酸、酪氨酸、丙氨酸和天門冬氨酸的含量顯著提高。
　　2. PLRV侵染后，寄主煙草體內水楊酸含量的顯著上升；桃蚜體內保護酶超氧化物歧化酶SOD、多酚氧化酶PPO以及過氧化物酶POD的活性顯著增高。帶毒桃蚜唾液腺基因MP10在2齡、3齡若蚜，無翅及有翅成蚜體內的基因表達水平顯著低于未帶毒桃蚜；帶毒3齡、4齡若蚜及無翅成蚜體內MP42基因的表達量顯著低于未帶毒桃蚜。
　　3.利用四壁嗅覺計測定了帶毒及未帶毒桃

5、蚜對0.01、0.1、1、10、100μL5個EβF劑量的嗅覺反應。結果表明，未帶毒桃蚜對10μL以上EβF劑量產生顯著的驅避反應，而帶毒桃蚜對1μL劑量EβF即可產生驅避反應。在10μLEβF劑量時，產生驅避反應的帶毒桃蚜數(shù)量顯著高于未帶毒桃蚜。通過比較桃蚜體內2個EβF特異性結合蛋白OBP3和OBP7的基因表達量發(fā)現(xiàn)，帶毒的4齡若蚜、有翅和無翅成蚜OBP7基因表達量均顯著高于未帶毒桃蚜。OBP7基因的高表達可能是帶毒蚜蟲對EβF驅避

6、反應更敏感的主要原因。在傳毒過程中，EβF短時間的干擾會降低桃蚜的傳毒效率。
　　4.利用刺吸電位技術(electrical penetration graph，EPG)分析比較了帶毒和未帶毒桃蚜在帶毒和未帶毒寄主植物煙草上的取食行為。結果表明，在染毒植株上取食的未帶毒桃蚜第1次取食波產生的時間顯著縮短，取食受阻波F波的時間降低，其口針到達韌皮部分泌唾液波E1波的時間顯著提前，第1次E1至第1次韌皮部刺吸汁液波E2的時間顯著降低，