RGSV侵染水稻后挥发物的变化对褐飞虱选择行为的影响

发布时间：2017-09-14 17:15

  本文关键词：RGSV侵染水稻后挥发物的变化对褐飞虱选择行为的影响

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【摘要】：植物释放的挥发物,作为植物本身与邻近植物、昆虫和病原物之间的交流方式,在植物-介体昆虫-病原物三者的互作中扮演着十分重要的角色。研究表明,病原物能够通过诱导改变昆虫介体和寄主的表现型,包括寄主挥发物的释放,从而影响病原物的传播几率。本文以水稻-褐飞虱-水稻草状矮化病毒(RGSV)三者为研究对象,通过顶空动态吸附/GC-MS(气相色谱-质谱联用)、Y型嗅觉仪比较感染RGSV的水稻与同期健康水稻释放的挥发物成分的差异、差异挥发物对褐飞虱选择行为反应的影响,以及RGSV对萜类合成相关基因表达量的影响,从而探明RGSV诱导的植物反应是否辅助了病原物的传播。所获结果如下：(1)提取带毒水稻和同期健康水稻叶片的粗提液饲喂褐飞虱,结果表明褐飞虱更倾向于选择带毒植株叶片的提取液。进而通过顶空动态吸附、GC-MS分析方法,收集并分析了带毒水稻和健康水稻释放的挥发物成分和含量。结果表明,与健康水稻相比,不管苗期还是分蘖期(分蘖期挥发物含量高于苗期),受RGSV侵染的水稻释放出的挥发物总量升高,挥发物的成分并没有改变,主要包括醇类、醛类、酯类、萜烯类、烷烃类等化合物；除了α,β-柏木烯含量下降,其他类型挥发物都有不同程度地增加。(2)实验进一步选择了8种差异显著的化合物,利用Y型嗅觉仪测定了褐飞虱在5种不同浓度下的对这些化合物选择行为反应。结果表明,苯乙酮(1、10.100μg/μL)、苯甲酸甲酯(0.1、1、10μg/μL)和雪松醇(1、10μg/μL)对褐飞虱引诱作用明显；β-柏木烯在0.1μg/μL时对褐飞虱有明显的趋避作用,其它浓度下作用不明显；壬醛在测定的5种浓度下,对褐飞虱均没有明显的趋避或引诱作用；化合物喷施实验也表明喷施苯乙酮、苯甲酸甲酯后对褐飞虱有显著的引诱作用。(3)利用实时荧光定量PCR分析了RGSV胁迫下,水稻中萜类合成相关基因相对表达量情况。结果表明：水稻受RGSV侵染后,萜类合成途径的相关基因的表达水平在不同时期出现不同程度的上调或下调。矮化症状相关基因3-羟基-3-甲基戊二单酰CoA还原酶基因(HMGR)和鲨烯合酶基因(SQS)表现为下调；脱氧木酮糖磷酸盐还原异构酶基因(DXR)表现为上调；八氢番茄红素合酶基因(PHS)在前期上调,后期表现为下调。倍半萜环化酶基因(STC)在前期表现为下调,后期变现为上调；单萜烯环化酶基因(MTC)表现为明显下调；香叶基二磷酸合酶基因(GPPS)和植保素相关基因二萜烯环化酶基因(DTC)初期表现为下调,在后期则上调；
【关键词】：水稻草矮病毒 褐飞虱 水稻挥发物 萜类
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S435.11
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 引言11-23
• 1.1 水稻草状矮化病毒研究概况11-16
• 1.1.1 病害的发生、分布11
• 1.1.2 水稻草状矮化病毒与寄主11-12
• 1.1.3 介体褐飞虱概述12-13
• 1.1.4 水稻草矮病毒的基因组结构、功能13-15
• 1.1.5 水稻草矮病的鉴定和防治15-16
• 1.2 植物挥发物与介体昆虫-病原物-寄主植物三者互作16-19
• 1.2.1 诱导的植物挥发物的释放16-17
• 1.2.2 植物-介体昆虫-病原物三者互作机制17-19
• 1.3 本研究涉及的关键技术体系19-22
• 1.3.1 植物挥发物的收集提取技术19-20
• 1.3.2 GC-MS20-21
• 1.3.3 荧光定量PCR21-22
• 1.4 本研究的目的、意义和主要内容22-23
• 1.4.1 目的和意义22
• 1.4.2 主要内容22-23
• 第二章 RGSV侵染对水稻挥发物水平的影响23-39
• 2.1 材料与方法23-28
• 2.1.1 材料23-24
• 2.1.1.1 供试昆虫23
• 2.1.1.2 供试植物23
• 2.1.1.3 供试化合物23
• 2.1.1.4 实验仪器23-24
• 2.1.1.5 RGSV检测引物24
• 2.1.2 方法24-28
• 2.1.2.1 带毒水稻植株的获得24-25
• 2.1.2.2 水稻草矮病毒的检测25-27
• 2.1.2.3 水稻叶片粗提液的制备27
• 2.1.2.4 褐飞虱对健康和带毒水稻植株提取液的行为反应测定27
• 2.1.2.5 挥发物的收集27-28
• 2.1.2.6 GC-MS分析挥发物成分28
• 2.1.2.7 数据分析28
• 2.2 结果与分析28-37
• 2.2.1 水稻草矮病毒的检测28-29
• 2.2.2 褐飞虱对水稻叶片提取液的行为反应测定29-30
• 2.2.3 健株和RGSV毒株挥发物分析30-37
• 2.2.3.1 第一批传毒分蘖期健株和RGSV毒株挥发物分析30-32
• 2.2.3.2 第二批传毒30天后健株和RGSV毒株挥发物分析32-35
• 2.2.3.3 第二批传毒40天后健株和RGSV毒株挥发物分析35-37
• 2.3 讨论37-39
• 第三章 褐飞虱对合成的活性物质的行为反应39-47
• 3.1 材料与方法39-41
• 3.1.1 材料39-40
• 3.1.1.1 供试昆虫39
• 3.1.1.2 供试化合物39-40
• 3.1.1.3 实验仪器40
• 3.1.2 方法40-41
• 3.1.2.1 行为测定40-41
• 3.1.2.2 喷施实验41
• 3.1.2.3 数据处理41
• 3.2 结果与分析41-45
• 3.2.1 褐飞虱对液体石蜡的行为反应41-42
• 3.2.2 褐飞虱对各合成化合物的行为反应42-45
• 3.2.3 水稻喷施化合物后对褐飞虱的行为反应影响45
• 3.3 讨论45-47
• 第四章 RGSV对水稻萜类合成相关基因表达量的影响47-62
• 4.1 材料与方法47-51
• 4.1.1 材料47
• 4.1.1.1 植物材料47
• 4.1.1.2 主要试剂47
• 4.1.1.3 实验仪器47
• 4.1.2 方法47-51
• 4.1.2.1 植物叶片总RNA提取及检测47-48
• 4.1.2.2 cDNA第一链的合成48
• 4.1.2.3 qPCR引物的设计48-50
• 4.1.2.4 引物的可靠性检测50
• 4.1.2.5 qPCR扩增效率50-51
• 4.1.2.6 Real time PCR检测水稻萜类合成途径相关基因的表达情况51
• 4.2 结果与分析51-60
• 4.2.1 引物的可靠性检测51-53
• 4.2.2 qPCR扩增效率53-56
• 4.2.3 qPCR检测水稻萜类合成相关基因的表达量56-60
• 4.2.3.1 MVA途径相关基因的相对表达量56-58
• 4.2.3.2 MEP途径相关基因的相对表达量58-60
• 4.3 讨论60-62
• 全文总结与展望62-64
• 参考文献64-75
• 致谢75

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1 孙付森;RGSV侵染水稻后挥发物的变化对褐飞虱选择行为的影响[D];福建农林大学;2015年

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本文编号：851277