高浓度CO_2下蒺藜苜蓿的抗豌豆蚜机制

发布时间：2017-10-22 12:15

  本文关键词：高浓度CO_2下蒺藜苜蓿的抗豌豆蚜机制

  更多相关文章： 大气CO_2浓度升高 豌豆蚜 EPG 诱导抗性 蒺藜苜蓿

【摘要】：大气CO2浓度升高通过改变寄主植物的光合作用,并级联作用于植食性昆虫。对于大多数C3植物而言,CO2浓度升高稀释了植物的氮含量,对咀嚼式口器昆虫的生长发育不利；然而,前期研究表明：一些以蚜虫类群为代表的刺吸式口器昆虫却对CO2浓度升高表现出正响应特征,但具体的响应机制仍不清楚。本论文针对刺吸式口器昆虫对CO2浓度升高正响应这个科学问题,以豆科植物蒺藜苜蓿和豌豆蚜为系统,利用蒺藜苜蓿A17, Jester,R108为材料,从植物营养、抗性方面入手,研究大气CO2浓度升高下豆科植物的抗性途径探讨豌豆蚜的种群适合度、行为特征及其分子调控机制,为全球气候变化背景下开展蚜虫的生态调控提供科学依据。通过分析CO2浓度升高下豌豆蚜在三个基因型蒺藜苜蓿上的种群动态、取食行为以及蒺藜苜蓿的营养状况,结果表明C02浓度升高增加CO2浓度升高使A17和R108上的豌豆蚜种群数目增加了,而Jester上的豌豆蚜种群数目下降了。C02浓度升高直接改变了苜蓿的抗性,原来易感的基因型更加敏感,而抗的基因型更抗了。最敏感基因型蒺藜苜蓿R108随着CO2浓度升高生物量也在增加,而A17的根瘤数目发生了变化,Jester在这两方面没有明显的变化。大气CO2浓度的升高改变了三个基因型蒺藜苜蓿对豌豆芽的抗性。豌豆蚜危害蒺藜苜蓿后会诱导水杨酸在A17上的积累,茉莉酸不受影响。同时受蚜虫侵染后A17中水杨酸路径的BGL,PR,CHTN的表达量有所上升在C02浓度升高情况下,而Jester水杨酸路径中只有PR的表达量有所上升,其它两个表达量没有明显变化。Jester茉莉酸途径中LOX的表达量随着CO2浓度升高而降低了,但A17植株的没有显著变化。CO2浓度升高增加了A17植株上豌豆蚜的平均相对生长速率,但是并没有影响Jester植株上蚜虫的平均相对生长速率。CO2浓度升高降低了A17植株上豌豆蚜首次到达E1波所需时间和首次到达E2波所需时间,同时增加了E2波持续时间,但Jester植株上豌豆蚜的这些指标没有发生变化。
【关键词】：大气CO_2浓度升高 豌豆蚜 EPG 诱导抗性 蒺藜苜蓿
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S435.4
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1 蚜虫与寄主植物相互作用关系11-15
• 1.1 寄主植物对蚜虫的防御作用11-13
• 1.2 蚜虫对寄主植物抗性的适应性13-15
• 1.2.1 蚜虫取食寄主植物前适应性策略13-15
• 2 CO_2浓度升高对植物的影响15-18
• 2.1 CO_2浓度升高条件下植物光合作用的改变15-16
• 2.2 气孔对大气CO_2浓度升高的生理生化反应16
• 2.3 CO_2浓度升高对植物氮素营养的影响16-17
• 2.4 大气CO_2浓度升高对植物水分代谢的影响17-18
• 2.5 大气CO_2浓度升高对植物基因组和蛋白质组表达的影响18
• 3 大气CO_2浓度升高对蚜虫的影响18-21
• 第二章 大气CO_2浓度升高对蒺藜苜蓿生理和豌豆蚜的影响21-32
• 1 引言21
• 2 材料与方法21-25
• 2.1 开顶式气室21-22
• 2.2 供试材料22
• 2.3 试验处理22-23
• 2.4 生长指标的测定23
• 2.5 蚜虫的种群动态的调查和取食行为23
• 2.6 EPG的记录、统计与分析23-24
• 2.7 生长指标的测定24-25
• 3 结果与分析25-30
• 3.1 大气CO_2浓度升高对三种蒺藜苜蓿基因型生物量和根瘤数目的影响25-27
• 3.2 CO_2浓度升高对植物光合作用和生长指标的影响27-29
• 3.3 大气CO_2浓度升高对豌豆蚜种群动态与取食行为的影响29-30
• 4 讨论30-32
• 第三章 大气CO_2浓度升高通过影响寄主植物的化学抗性改变豌豆蚜的取食行为32-45
• 1 引言32-33
• 2 材料与方法33-37
• 2.1 开顶式气室33
• 2.2 供试材料33-34
• 2.3 蚜虫的取食行为与平均相对生长速率34-35
• 2.4 植物诱导抗性相关基因的表达35-36
• 2.5 目的基因及引物设计36
• 2.6 实时荧光定量PCR36-37
• 2.7 统计分析37
• 3 结果与分析37-43
• 3.1 蚜虫取食行为与相对生长速率37-40
• 3.2 激素介导的诱导抗性反应40-43
• 4 讨论43-45
• 第四章 总结45-47
• 1. 主要结论45
• 2. 讨论45-47
• 参考文献47-56
• 致谢56-57
• 作者简介57

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本文编号：1078320