诱导与诱发抗虫信号在水稻克隆植株间的传递及其机理

发布时间：2022-10-18 15:05

　　植物的诱导抗虫性（Induced anti-herbivore resistance）和诱发抗虫性（primed antiherbivore defense）是植物免疫系统的重要功能。诱导抗虫性是指植物在遭受植食性昆虫为害后,能产生各种诱导防卫反应,进而通过生理、生化及形态特征等多方面的变化而形成的抗虫特性;诱发抗虫性是植物通过坏死性病原体、有益微生物、天然的或合成的化学物质等环境信号刺激所获得的一种防御病虫害的能力,受刺激后的植物一旦受到病虫害的危害,植物能更快速更强地对病虫害进行抵御,从而更经济、有效地增强植物抗性。水稻作为世界三大粮食作物之一,是单子叶植物研究的模式植物,它能通过克隆生长形成一个由克隆分株和间隔子组成克隆植物网络。克隆植物网络具有生理整合作用,物质能通过连接物或间隔子在克隆分株之间由源到汇地进行物质或资源（如光合同化产物、矿质养分和水分等）的运输与分享,但目前对病虫害等生物逆境胁迫所产生的防御信号是否在克隆植株间传递与共享还缺乏足够研究。另外,茉莉酸信号转导途径和水杨酸信号转导途径在水稻对抗专食性害虫稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis,r... 

【文章页数】：155 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩写词及英文对照
第1章 前言
    1.1 研究背景
        1.1.1 植物的诱导抗虫性
        1.1.2 植物的诱发抗虫性
        1.1.3 茉莉酸和水杨酸信号转导途径在植物防御中的作用
        1.1.4 植物蛋白酶抑制剂在抗虫防御中的作用
        1.1.5 克隆植物生理整合作用及其生态效应
    1.2 研究目的及意义
    1.3 研究技术路线
第2章 稻纵卷叶螟取食或MeJA诱导处理主茎对水稻一级分蘖抗虫性的影响
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 水稻材料
        2.2.2 供试昆虫
        2.2.3 水稻种植
        2.2.4 水稻的处理和取样
        2.2.5 稻纵卷叶螟生物测定
        2.2.6 酶活性的测定方法
        2.2.7 胰蛋白酶抑制剂的测定方法
        2.2.8 内源SA和JA的测定
        2.2.9 相关防御基因表达分析方法
        2.2.10 数据处理及统计方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 对水稻一级分蘖抗LF的影响
        2.3.2 对水稻一级分蘖受虫害时叶片中相关抗虫酶活性的影响
        2.3.3 对水稻一级分蘖受虫害时叶片中胰蛋白酶抑制剂含量的影响
        2.3.4 对水稻一级分蘖受虫害时叶片中内源JA和SA含量的影响
        2.3.5 对水稻一级分蘖受虫害时叶片中相关防御基因表达水平的影响
    2.4 本章小结
第3章 褐飞虱取食或SA诱导处理主茎对水稻一级分蘖抗虫性的影响
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 水稻材料
        3.2.2 供试昆虫
        3.2.3 水稻种植
        3.2.4 水稻的处理和取样
        3.2.5 褐飞虱生物测定
        3.2.6 酶活性的测定方法
        3.2.7 胰蛋白酶抑制剂的测定方法
        3.2.8 内源SA和JA的测定
        3.2.9 相关防御基因表达分析方法
        3.2.10 数据处理及统计方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 对水稻一级分蘖抗BPH的影响
        3.3.2 对水稻一级分蘖受虫害时叶鞘中相关抗虫酶活性的影响
        3.3.3 对水稻一级分蘖受虫害时叶鞘中胰蛋白酶抑制剂含量的影响
        3.3.4 对水稻一级分蘖受虫害时叶鞘中内源JA和SA含量的影响
        3.3.5 对水稻一级分蘖受虫害时叶鞘中相关防御基因表达水平的影响
    3.4 本章小结
第4章 褐飞虱取食或SA诱发处理主茎对水稻一级分蘖抗虫性的影响
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 水稻品种
        4.2.2 供试昆虫
        4.2.3 水稻种植
        4.2.4 水稻的处理和取样
        4.2.5 褐飞虱生物测定
        4.2.6 酶活性的测定方法
        4.2.7 胰蛋白酶抑制剂的测定方法
        4.2.8 内源SA和JA的测定
        4.2.9 相关防御基因表达分析方法
        4.2.10 数据处理及统计方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 对水稻一级分蘖抗BPH的影响
        4.3.2 对水稻一级分蘖受虫害时叶鞘中相关抗虫酶活性的影响
        4.3.3 对水稻一级分蘖受虫害时叶鞘中胰蛋白酶抑制剂含量的影响
        4.3.4 对水稻一级分蘖受虫害时叶鞘中内源JA和SA含量的影响
        4.3.5 对水稻一级分蘖受虫害时叶鞘中防御相关基因表达水平的影响
    4.4 本章小结
第5章 全文结论与讨论
    5.1 结论
        5.1.1 害虫取食及防御信号物质处理主茎诱导（induce）一级分蘖抗虫性，显著增强其抗虫防御能力
        5.1.2 害虫取食及防御信号物质处理主茎诱导一级分蘖产生抗虫防御反应，能更快更强对害虫进行防御
        5.1.3 水稻对咀嚼式口器害虫稻纵卷叶螟的抗性依赖于JA信号转导途径
        5.1.4 JA和SA信号转导途径参与调控水稻主要防御酶LOX、PPO, POD活性及TrypPI合成
        5.1.5 JA和SA信号转导途径之间存在拮抗或促进的交互作用
        5.1.6 BPH取食及SA处理主茎诱发（prime）一级分蘖的警备能力
        5.1.7 水稻的诱发（prime）抗虫能力强于诱导（induce）抗虫性
    5.2 讨论
        5.2.1 水稻主茎处理时避免对分蘖产生影响
        5.2.2 植物的诱导抗性（induced resistance）和诱发抗性（primed resistance）之间的区别与联系
        5.2.3 水稻克隆网络各分株间能进行防御信号的转导和通讯
        5.2.4 水稻克隆植株间相关防御机制的启动
        5.2.5 JA、SA信号转导途径在水稻克隆网络通讯中的重要作用
    5.3 论文的创新之处
    5.4 需要进一步深入的问题
致谢
参考文献
攻读学位期间发表论文情况
附录 GC-FID测定内源SA和JA色谱图


【参考文献】：
期刊论文
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[3]植物诱导抗虫性的调控机制及蛋白组学研究进展[J]. 张斌,刘洋,张玉贺,刘洁,高宝嘉.  河北林果研究. 2016(03)
[4]苯丙氨酸解氨酶的研究进展[J]. 杜欣谊.  现代化农业. 2016(07)
[5]植物防御激素介导的信号途径间的交叉对话[J]. 丁丽娜,杨国兴.  西北植物学报. 2016(05)
[6]pHBA对菜心炭疽病的诱导抗性及植株生理特性的影响[J]. 康云艳,周小萌,杨暹,林洁.  植物病理学报. 2014(04)
[7]重瓣玫瑰诱导抗性对双斑萤叶甲成虫解毒酶的影响[J]. 张鑫乾,严俊鑫,杨杰莹,麻志爽,舒文博,孟庆德.  东北林业大学学报. 2014(05)
[8]植物防御的新发现:植物-植物相互交流[J]. 张苏芳,张真,王鸿斌,孔祥波.  植物生态学报. 2012(10)
[9]冠菌素和茉莉酸甲酯处理对金银花矿质元素影响研究[J]. 崔旭盛,牛晓雪,董学会,郭玉海.  光谱学与光谱分析. 2012(09)
[10]丛枝菌根菌丝桥介导的番茄植株根系间抗病信号的传递[J]. 谢丽君,宋圆圆,曾任森,王瑞龙,魏晓晨,叶茂,胡林,张晖.  应用生态学报. 2012(05)

博士论文
[1]小麦对麦长管蚜的组成抗性和诱导抗性研究[D]. 曹贺贺.西北农林科技大学 2014
[2]桃蚜预侵染番茄产生对B型烟粉虱的诱导抗性及二者与其天敌之间的交互关系[D]. 谭晓玲.西北农林科技大学 2014
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[4]异质性水分胁迫下野牛草克隆分株间生理整合及其调控机理[D]. 钱永强.中国林业科学研究院 2009
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[6]外源茉莉酸甲酯对茶树抗虫作用的诱导及其机理[D]. 桂连友.浙江大学 2005
[7]异质性环境中克隆植物的适应对策[D]. 陈劲松.武汉大学 2004

硕士论文
[1]局部喷施茉莉酸类化合物对长白落叶松抗虫性的诱导效果[D]. 王杰.东北林业大学 2015
[2]土壤养分异质性对克隆植物鹅绒委陵菜的表型特征和光合作用的影响[D]. 阿如汗.东北师范大学 2014
[3]水分异质性对克隆植物结缕草光合和抗氧化酶的影响[D]. 何月.辽宁大学 2014
[4]异质生境下克隆植物光稃茅香DNA甲基化变化及其适应性意义[D]. 边儒进.东北师范大学 2013
[5]B型烟粉虱唾液诱导的植物抗性效应[D]. 张海静.中国农业科学院 2012
[6]不同浓度茉莉酸甲酯诱导对植物营养和繁殖性状的影响[D]. 孙灿.华东师范大学 2010
[7]克隆植物结缕草的水分生理整合格局及其对表型可塑性的影响[D]. 朱志玲.华东师范大学 2007
[8]克隆植物结缕草对光照的表型可塑性响应与碳素整合格局研究[D]. 盛丽娟.华东师范大学 2007
[9]麦长管蚜取食诱导小麦防御反应的生化及分子机制[D]. 赵丽艳.中国农业科学院 2006



本文编号：3692545