馬鈴薯卷葉病毒介導(dǎo)的桃蚜生理應(yīng)答、取食與防御行為研究.pdf

1、昆蟲媒介對(duì)植物病毒的傳播是一個(gè)復(fù)雜的過程，其中包括植物、昆蟲以及病毒三者之間的互作關(guān)系。植物病毒能夠誘導(dǎo)其寄主植物或昆蟲產(chǎn)生一些特性的變化，從而對(duì)昆蟲與植物之間的相互作用關(guān)系產(chǎn)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(zhì)和營養(yǎng)元素等，都會(huì)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(yīng)都會(huì)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(diào)節(jié)昆蟲的一些生理特性及行為反

2、應(yīng)，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(chǎn)生形態(tài)學(xué)以及生物化學(xué)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(duì)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(dǎo)的煙草營養(yǎng)物質(zhì)的變化及其對(duì)桃蚜生命特性的影響；PLRV誘導(dǎo)的煙草防御反應(yīng)及其介導(dǎo)的媒介桃蚜的適應(yīng)機(jī)制；PLRV對(duì)媒介桃蚜取食行為的影響；PLRV介導(dǎo)的媒介桃蚜對(duì)

3、反-β-法尼烯的嗅覺行為差異和反-β-法尼烯對(duì)桃蚜傳毒效率的影響。主要研究結(jié)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(zhǎng)速率、有翅蚜量及寄主選擇行為。結(jié)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(zhǎng)在帶毒植株上的桃蚜的繁殖力及生長(zhǎng)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(nèi)水楊酸含量的顯著上升；桃蚜體內(nèi)保護(hù)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(nèi)的基因表達(dá)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(nèi)MP42基因的表達(dá)量顯著低于未帶毒桃蚜。
　　3.利用四壁嗅覺計(jì)測(cè)定了帶毒及未帶毒桃

5、蚜對(duì)0.01、0.1、1、10、100μL5個(gè)EβF劑量的嗅覺反應(yīng)。結(jié)果表明，未帶毒桃蚜對(duì)10μL以上EβF劑量產(chǎn)生顯著的驅(qū)避反應(yīng)，而帶毒桃蚜對(duì)1μL劑量EβF即可產(chǎn)生驅(qū)避反應(yīng)。在10μLEβF劑量時(shí)，產(chǎn)生驅(qū)避反應(yīng)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(nèi)2個(gè)EβF特異性結(jié)合蛋白OBP3和OBP7的基因表達(dá)量發(fā)現(xiàn)，帶毒的4齡若蚜、有翅和無翅成蚜OBP7基因表達(dá)量均顯著高于未帶毒桃蚜。OBP7基因的高表達(dá)可能是帶毒蚜蟲對(duì)EβF驅(qū)避

6、反應(yīng)更敏感的主要原因。在傳毒過程中，EβF短時(shí)間的干擾會(huì)降低桃蚜的傳毒效率。
　　4.利用刺吸電位技術(shù)(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(jié)果表明，在染毒植株上取食的未帶毒桃蚜第1次取食波產(chǎn)生的時(shí)間顯著縮短，取食受阻波F波的時(shí)間降低，其口針到達(dá)韌皮部分泌唾液波E1波的時(shí)間顯著提前，第1次E1至第1次韌皮部刺吸汁液波E2的時(shí)間顯著降低，