大麦黄矮病毒—麦蚜—小麦互作的生理机制初探

发布时间：2020-11-12 12:55

　　 为探究病毒-麦蚜-小麦之间的互作生理机制,研究了三种麦蚜(介体麦二叉蚜Schizaphis graminum,麦长管蚜Sitobion avenae和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi)取食感染大麦黄矮病毒(BYDV)GAV菌株小麦后,小麦叶片保护酶系过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD和解毒酶系酸性磷酸酶ACP、碱性磷酸酶AKP的活性变化,以及3种麦蚜体内保护酶系过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD和解毒酶系酸性磷酸酶ACP、碱性磷酸酶AKP、乙酰胆碱酯酶AchE的活性变化。并根据酶活变化情况,选择了麦长管蚜的SOD和AchE两个基因进行基因表达量的测定。本研究将为探索昆虫-病毒-植物互作机制奠定基础,同时为小麦黄矮病流行的原因及麦蚜种群动态研究提供理论依据。本研究得到如下研究结果:1.对小麦叶片酶活性研究结果表明:BYDV及介体麦二叉蚜共同处理小麦时,蚜虫后期取食会导致小麦体内CAT活性下降,而前期取食会导致ACP活性上升,BYDV感染会使CAT和AKP活性显著升高;BYDV及介体麦长管蚜共同处理小麦时,前期与后期取食及BYDV均能显著影响小麦POD活性。前期取食导致CAT,SOD与ACP活性显著升高,而后期取食与BYDV共同抵消了这种作用。BYDV感染会使AKP活性显著升高;BYDV及非介体禾谷缢管蚜共同处理小麦时,前期取食导致POD活性显著降低,蚜虫取食与BYDV共同作用导致CAT活性上升。后期取食会使SOD,ACP活性显著升高,而BYDV感染会抵消这一作用。后期取食导致AKP活性下降,而BYDV能显著升高AKP活性。2.对3种麦蚜酶活性研究结果表明:BYDV及介体麦二叉蚜共同处理时,取食BYDV感染的小麦导致麦二叉蚜体内POD、SOD、CAT、AKP、AchE活性均显著下降。其中BYDV和蚜虫前期取食共同作用导致POD与AchE活性下降,BYDV与前期取食均可导致CAT活性下降,AKP活性下降为前期取食引起,而仅BYDV可导致SOD活性下降。BYDV及介体麦长管蚜共同处理时,取食BYDV感染的小麦导致麦长管蚜体内POD、SOD、ACP、AKP活性均显著上升。其中POD,SOD活性主要由前期取食导致,而BYDV降低了这一作用。前期取食与BYDV均可使ACP活性上升。而AKP活性上升则由前期取食与BYDV共同引起。BYDV及介体麦长管蚜共同处理时,取食BYDV感染的小麦导致禾谷缢管蚜体内SOD、AKP、AchE活性均显著下降,AKP活性显著上升。其中前期取食与BYDV共同作用导致了AKP,AchE活性下降,而仅BYDV使SOD活性下降。前期取食与BYDV均可导致AKP活性上升。3.麦长管蚜SOD与AchE基因相对表达量与其相应酶活性变化趋势相同。上述研究结果表明小麦通过改变体内酶活性来适应蚜虫与病毒的共同侵染,麦蚜可能通过改变体内保护酶或解毒酶来适应植物病毒和前期蚜虫的取食。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S435.12
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 麦蚜概述
    1.2 小麦黄矮病概述
    1.3 大麦黄矮病毒-麦蚜-小麦三者互作
        1.3.1 大麦黄矮病毒对小麦的影响
        1.3.2 麦蚜对小麦的影响
        1.3.3 大麦黄矮病毒对麦蚜的影响
    1.4 生物体内保护酶和解毒酶的作用
        1.4.1 植物体内保护酶和解毒酶种类及作用
        1.4.2 昆虫体内保护酶和解毒酶种类及作用
    1.5 植物病毒-昆虫-植物三者互作的生理机制
    1.6 研究目的、内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
第二章 大麦黄矮病毒-麦蚜-小麦互作对小麦体内主要保护酶和解毒酶的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 供试小麦
        2.1.2 供试毒源
        2.1.3 供试虫源
        2.1.4 酶活测定主要试剂及仪器
        2.1.5 实验设计
        2.1.6 酶活测定方法
    2.2 数据分析
    2.3 结果分析
        2.3.1 大麦黄矮病及介体麦二叉蚜对小麦体内主要保护酶和解毒酶活性的影响
        2.3.2 大麦黄矮病及介体麦长管蚜对小麦体内主要保护酶和解毒酶活性的影响
        2.3.3 大麦黄矮病及非介体禾谷缢管蚜对小麦体内主要保护酶和解毒酶活性的影响
    2.4 讨论
第三章 大麦黄矮病毒-麦蚜-小麦互作对蚜虫体内主要保护酶和解毒酶活性的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 供试小麦
        3.1.2 供试毒源
        3.1.3 供试虫源
        3.1.4 酶活测定主要试剂及仪器
        3.1.5 实验设计:
        3.1.6 酶活测定方法
    3.2 数据分析
    3.3 结果分析
        3.3.1 大麦黄矮病对介体麦二叉蚜体内主要保护酶和解毒酶活性的影响
        3.3.2 大麦黄矮病对介体麦长管蚜体内主要保护酶和解毒酶活性的影响
        3.3.3 大麦黄矮病对非介体禾谷缢管蚜体内主要保护酶和解毒酶活性的影响
    3.4 讨论
第四章 大麦黄矮病毒-麦蚜-小麦互作对蚜虫体内主要保护酶和解毒酶基因表达水平的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 供试小麦
        4.1.2 供试毒源：BYDV-GAV
        4.1.3 供试虫源
        4.1.4 基因表达水平测定主要试剂及仪器
        4.1.5 实验设计
        4.1.6 基因相对表达量测定方法
    4.2 数据分析
    4.3 结果分析
    4.4 讨论
第五章 全文总结
    5.1 主要结论
    5.2 讨论
    5.3 创新点
    5.4 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

【参考文献】

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本文编号：2880772