桉樹(shù)對(duì)枝癭姬小蜂抗性及其機(jī)制研究.pdf

1、本研究對(duì)我國(guó)廣東省桉樹(shù)受枝癭姬小蜂危害現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)尾葉桉60個(gè)無(wú)性系受桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)收集國(guó)內(nèi)主要桉樹(shù)樹(shù)種和大面積種植的桉樹(shù)品系24個(gè)，擬從桉樹(shù)品系在受枝癭姬小蜂危害前后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝、次生代謝產(chǎn)物以及防御酶等方面含量的變化、以及對(duì)不同抗性類型基因或基因組表達(dá)差異方面進(jìn)行研究，對(duì)桉樹(shù)抗枝癭姬小蜂的機(jī)理進(jìn)行探索，為今后選育更加優(yōu)良高抗的桉樹(shù)品種，同時(shí)為今后通過(guò)基因工程培育優(yōu)良品種提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)桉樹(shù)資源的開(kāi)發(fā)利用具有重

2、要的意義，最終獲得以下結(jié)論：
　?。?）桉樹(shù)枝癭姬小蜂在廣東省危害最嚴(yán)重的地方主要集中在湛江地區(qū)和茂名地區(qū)，在陽(yáng)江地區(qū)和江門(mén)地區(qū)危害較輕，粵北地區(qū)桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害呈零星分布。主要危害樹(shù)種為巨細(xì)桉、窿緣桉以及巨桉。在苗圃，桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害大部分桉樹(shù)幼苗。危害癥狀：新梢和頂芽生長(zhǎng)明顯受到抑制，節(jié)間變短，苗木呈叢生狀，在林地，主要危害一年生以下幼林，小蜂危害導(dǎo)致新梢不能正常生長(zhǎng)，節(jié)間變小，基本不能成林，嚴(yán)重時(shí)可造成部分植株枯死，林木

3、產(chǎn)量嚴(yán)重下降；
　　（2）通過(guò)60個(gè)尾葉桉無(wú)性系對(duì)枝癭姬小蜂抗性的研究，尾葉桉無(wú)性系蟲(chóng)害等級(jí)重復(fù)力較高，表明尾葉桉無(wú)性系對(duì)桉樹(shù)枝癭姬小蜂的的抗性是受基因控制的，且該基因型能夠在試驗(yàn)地區(qū)內(nèi)不同重復(fù)的環(huán)境下穩(wěn)定表達(dá)，可以通過(guò)選擇獲得高抗的優(yōu)良品系。結(jié)合60個(gè)尾葉桉無(wú)性系5年生和7年生時(shí)生長(zhǎng)性狀數(shù)據(jù)，通過(guò)逐步獨(dú)立淘汰法對(duì)抗蟲(chóng)和速生的尾葉桉無(wú)性系進(jìn)行篩選，最終獲得了6個(gè)高抗且優(yōu)質(zhì)、速生優(yōu)良無(wú)性系；
　?。?）模擬24個(gè)參試桉樹(shù)品系在

4、自然環(huán)境下遭受桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害過(guò)程，根據(jù)其受桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害程度進(jìn)行抗性鑒定，結(jié)果表明：參試的24個(gè)品系中，高抗品系10個(gè)（尾葉桉品系A(chǔ)107、T121和D48，細(xì)葉桉品系Et16，以及窿緣桉、鄧恩桉、檸檬桉、大花序桉、M1、GL9）、中抗品系12個(gè)（細(xì)葉桉品系Et12、Et09和巨桉品系KX8、KX3、KX12，以及雷11、DH1961、LH1、雷9、DH42-6、DH32-26和DH32-29）和高感品系2個(gè)（窿緣桉和DH201

5、-2）；
　　（4）對(duì)24個(gè)桉樹(shù)品系在桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害前后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化研究結(jié)果表明：三種抗性類型的桉樹(shù)品系，隨著桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害加劇，桉樹(shù)不同品系的可溶性蛋白含量都出現(xiàn)了一定程度的上升，高感品系的可溶性蛋白含量的增長(zhǎng)顯著，而高抗和中抗品系可溶性蛋白含量的增長(zhǎng)未達(dá)到顯著差異；不同桉樹(shù)品系的可溶性糖含量在受害前差異顯著，受害后桉樹(shù)葉片內(nèi)的可溶性糖含量則出現(xiàn)一定增長(zhǎng)，尤其是高感品系，極顯著高于高抗品系和中抗品系，中抗品系可溶性糖含

6、量較之前也有顯著增加，高感品系可溶性糖含量略有增加，但均未達(dá)到顯著差異，說(shuō)明桉樹(shù)葉片內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量變化與其對(duì)枝癭姬小蜂的抗性存在一定的相關(guān)性，可溶蛋白含量的變化與其抗性大小呈負(fù)相關(guān)，可溶性糖含量的變化與其抗性大小呈正相關(guān)；
　?。?）對(duì)24種不同桉樹(shù)品系在遭受枝癭姬小蜂危害前后桉樹(shù)葉片內(nèi)防御酶活性的動(dòng)態(tài)變化研究結(jié)果表明：在遭受小蜂危害后葉片內(nèi) SOD、POD和 PPO活性都產(chǎn)生了顯著變化。受害前，葉片內(nèi)SOD、POD和PPO活性都

7、表現(xiàn)為高抗品系>中抗品系>高感品系；受害后，葉片內(nèi)POD活性持續(xù)升高，高抗品系葉片內(nèi)POD活性變化幅度大于高感品系；葉片內(nèi)SOD活性出現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)；PPO活性升高，高抗品系、中抗品系葉片內(nèi)PPO活性明顯高于高感品系，而在遭受危害兩個(gè)月后，葉片內(nèi)PPO活性出現(xiàn)下降，但高于危害前活性水平；桉樹(shù)遭受危害后，防御酶都表現(xiàn)出升高趨勢(shì)，這說(shuō)明防御酶對(duì)枝癭姬小蜂的危害產(chǎn)生較快的應(yīng)激反應(yīng)，尤其是高抗品系，其葉片內(nèi)防御酶活性及受害后增加幅度都遠(yuǎn)高

8、于高感品系；
　　（6）通過(guò)對(duì)24個(gè)桉樹(shù)品系遭受桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害前后次生物質(zhì)含量的變化進(jìn)行研究，結(jié)果表明桉樹(shù)品系遭受枝癭姬小蜂危害后，葉片內(nèi)類黃酮含量明顯上升，高感品系類黃酮含量和增長(zhǎng)水平明顯低于其他抗性類型的品系；而桉樹(shù)葉片內(nèi)單寧含量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律表現(xiàn)為：高抗品系單寧含量明顯高于高感品系，但隨著進(jìn)入小蜂危害期，其葉片內(nèi)單寧含量出現(xiàn)一定程度下降，但隨后葉片內(nèi)的單寧含量持續(xù)上升，其原因可能是早期應(yīng)激反應(yīng)引起葉片內(nèi)單寧消耗，隨后植物

9、產(chǎn)生主動(dòng)抗性反應(yīng)導(dǎo)致單寧含量的增加；
　?。?）本研究選擇了高抗品系尾葉桉A107（樣品B）和高感品系DH201-2（樣品A）進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，測(cè)序結(jié)果通過(guò)De novo組裝、差異表達(dá)基因篩選等技術(shù)手段篩選出971條差異表達(dá)基因，1224條特異表達(dá)基因；對(duì)差異基因序列進(jìn)行BlastP分析，抗性基因功能分析最終選取了19個(gè)關(guān)聯(lián)基因進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量檢測(cè)，結(jié)果表明，19個(gè)關(guān)聯(lián)基因中，除了基因G16擴(kuò)增異常外，其余18個(gè)關(guān)聯(lián)基因都獲得了較好