次生共生菌Rickettsia介导的烟粉虱—寄主植物互作机制研究

发布时间：2021-04-22 18:06

　　烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）属半翅目Hemiptera粉虱科Aleyrodidae小粉虱属Bemisia,是一种世界性分布的重大农业害虫,其寄主植物广泛,生物型众多,可通过直接取食、分泌蜜露进而诱发植物煤污病、传播植物病毒等多种方式对农业生产造成严重危害。本研究以Rickettsia阴性B型烟粉虱、Rickettsia阳性B型烟粉虱为研究对象,利用常规PCR、定量PCR、透射电镜（TEM）、荧光原位杂交（FISH）、数字基因表达谱技术（DEG）等技术,检测了B型烟粉虱几种重要共生菌在烟粉虱不同龄期的含量,Rickettsia在烟粉虱自然种群体内及植物韧皮部的分布形式,解析了Rickettsia水平传播对植物防御反应、植物营养水平以及烟粉虱生物学特性的影响。主要研究结果如下:1.B型烟粉虱内共生菌动态变化及Rickettsia分布型利用常规PCR技术,检测了广州田间B型烟粉虱种群感染的共生菌种类,结果表明,广州的B型烟粉虱田间种群感染有原生共生菌porteria,次生共生菌Rickettsia、Hamiltonella及Hemipteriphilus,三种次生... 

【文章来源】：华南农业大学广东省

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩写词及中文对照
第1章 前言
    1.1 烟粉虱
        1.1.1 烟粉虱的发生与危害
        1.1.2 烟粉虱的入侵
    1.2 昆虫共生菌
        1.2.1 昆虫共生菌研究概况
        1.2.2 昆虫内共生菌的传播方式
        1.2.3 烟粉虱内共生菌
    1.3 昆虫与植物互作
        1.3.1 昆虫为害诱导的植物防御反应
        1.3.2 昆虫对植物防御反应的适应
    1.4 本研究目的和意义
第2章 烟粉虱内共生菌的种类、含量及Rickettsia分布型
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 数据处理
    2.3 结果与分析
        2.3.1 B型烟粉虱野外种群感染共生菌种类
        2.3.2 三种主要共生菌的定量检测
        2.3.3 FISH检测Rickettsia
    2.4 小结与讨论
        2.4.1 B型烟粉虱共生菌种类
        2.4.2 烟粉虱共生菌含量的动态变化
        2.4.3 Rickettsia在烟粉虱中的分布形态
第3章 Rickettsia在植物体内的存留、转移及消长变化
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 数据处理
    3.3 结果与分析
        3.3.1 Rickettsia在植物体内的存活、转移
        3.3.2 植物叶片中Rickettsia的TEM检测
        3.3.3 植物叶片中Rickettsia含量变化
    3.4 小结与讨论
        3.4.1 烟粉虱介导的Rickettsia水平传播
        3.4.2 不同植物中Rickettsia含量变化比较
第4章 Rickettsia调节棉花防御反应的数字基因表达谱解析
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 数据处理
    4.3 结果与分析
        4.3.1 cDNA文库序列特征
        4.3.2 差异表达基因（DEGs）
        4.3.3 GO注释及富集分析
        4.3.4 KEGGpathway富集分析
        4.3.5 Rickettsia参与调节的差异表达基因
        4.3.6 qRT-PCR验证
    4.4 小结与讨论
        4.4.1 Rickettsia引起棉花防御反应基因差异表达
        4.4.2 Rickettsia降低棉花初始免疫应答
        4.4.3 Rickettsia抑制棉花基于JA信号通路的防御反应
        4.4.4 Rickettsia参与棉花基于次生代谢物的防御反应
        4.4.5 Rickettsia诱导棉花产生活性氧
第5章 Rickettsia调节番茄防御反应的数字基因表达谱解析
    5.1 引言
    5.2 材料和方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验方法
        5.2.3 数据处理
    5.3 结果与分析
        5.3.1 DGE文库测序及转录组比对结果
        5.3.2 差异表达基因（DEGs）
        5.3.3 GO注释及富集分析
        5.3.4 KEGGpathway富集分析
        5.3.5 响应Rickettsia的差异表达基因
        5.3.6 qRT-PCR验证测序数据
    5.4 小结与讨论
        5.4.1 Rickettsia引起番茄防御反应基因差异表达
        5.4.2 Rickettsia增强番茄初始免疫反应
        5.4.3 Rickettsia诱导番茄抗病基因表达
        5.4.4 Rickettsia抑制番茄基于JA信号通路的防御反应
        5.4.5 Rickettsia下调番茄基于次生代谢物的防御反应
        5.4.6 Rickettsia诱导番茄产生活性氧、降低番茄对机械损伤的应激反应
第6章 Rickettsia水平传播对寄主植物营养水平及烟粉虱生物学特性的影响
    6.1 引言
    6.2 材料和方法
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 实验方法
        6.2.3 数据处理
    6.3 结果与分析
        6.3.1 可溶性糖标准曲线
        6.3.2 Rickettsia对寄主植物可溶性糖含量的影响
        6.3.3 Rickettsia对寄主植物游离氨基酸含量的影响
        6.3.4 Rickettsia对烟粉虱生物学特性的影响
    6.4 小结与讨论
        6.4.1 Rickettsia可调节植物的可溶性糖含量
        6.4.2 Rickettsia可调节植物的游离氨基酸含量
        6.4.3 Rickettsia可提高烟粉虱的产卵量
第7章 全文总结
    7.1 结论
        7.1.1 B型烟粉虱体内共生菌种类及含量
        7.1.2 B型烟粉虱体内Rickettsia的分布形式
        7.1.3 Rickettsia经烟粉虱传入植物及在植物体内的分布及消长变化
        7.1.4 Rickettsia对植物防御反应的影响
        7.1.5 Rickettsia对植物营养代谢的影响
        7.1.6 Rickettsia水平传播对烟粉虱生物学特性的影响
    7.2 有待深入研究的内容
        7.2.1 烟粉虱体内Rickettsia的增殖机制
        7.2.2 植物JA信号途径被抑制的原因
        7.2.3 Rickettsia调节植物营养代谢的机理
        7.2.4 Rickettsia与烟粉虱逃避天敌的关系
        7.2.5 Rickettsia调控烟粉虱生长发育的分子机制
    7.3 本论文创新点
        7.3.1 烟粉虱不同龄期主要共生菌定量分析及Rickettsia的新分布形式
        7.3.2 TEM检测Rickettsia分布于植物韧皮部筛管细胞
        7.3.3 Rickettsia水平传播调节植物防御反应及营养代谢
致谢
参考文献
附录A：攻读博士学位期间发表的论文
附录B：实验中所用仪器及主要试剂
附录C：植物叶片中游离氨基酸种类与含量


【参考文献】：
期刊论文
[1]重大外来害虫B型烟粉虱的入侵行为和生态机制[J]. 徐婧,栾军波,刘树生.  昆虫知识. 2008(03)
[2]植物细胞色素P450基因与功能研究进展[J]. 贺丽虹,赵淑娟,胡之璧.  药物生物技术. 2008(02)
[3]Phylogenetic relationships of native and introduced Bemisia tabaci （Homoptera:Aleyrodidae） from China and India based on mtCOI DNA sequencing and host plant comparisons[J]. Susan A.Coats,Ali M.Idris,Judith K.Brown.  Progress in Natural Science. 2007(06)
[4]植物与病原菌互作中活性氧的检测方法[J]. 徐晓晖,孙骏威,郭泽建.  中国计量学院学报. 2007(01)
[5]昆虫取食诱导的植物防御反应[J]. 秦秋菊,高希武.  昆虫学报. 2005(01)
[6]利用mtDNA COⅠ基因序列鉴定我国烟粉虱的生物型[J]. 罗晨,姚远,王戎疆,阎凤鸣,胡敦孝,张芝利.  昆虫学报. 2002(06)
[7]细胞色素P450与植物的次生代谢[J]. 赵剑,杨文杰,朱蔚华.  生命科学. 1999(03)
[8]植物蛋白酶抑制剂在植物抗虫与抗病中的作用[J]. 卢晓风,夏玉先,裴炎.  生物化学与生物物理进展. 1998(04)

博士论文
[1]次生共生细菌Hamiltonella在Q型烟粉虱传播番茄黄化曲叶病毒中的生态学机制研究[D]. 苏奇.湖南农业大学 2015
[2]烟粉虱Q型替代B型的生态学机制研究[D]. 潘慧鹏.中国农业科学院 2012



本文编号：3154225