麥長管蚜取食誘導小麥防御反應的生化及分子機制.pdf

1、蟲害誘導的植物防御反應是昆蟲-寄主植物互作機理的重要內容。本研究以麥長管蚜—小麥作為研究體系，分別從生化水平(酶活力測定)和分子水平上(以RT-PCR和熒光定量PCR為主要研究手段)研究了蚜蟲取食、蚜蟲取食誘導的揮發(fā)物及其活性組分作用下信號傳導途徑關鍵酶(脂氧合酶LOX、多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL和β-1,3-葡聚糖酶)活力及防御基因(法尼烯基式合成酶基因fps、苯丙氨酸解氨酶基因pal、丙二烯氧化物合成酶基因aos)轉錄水

2、平的變化，并同時以機械損傷、機械損傷誘導的揮發(fā)物以及化學誘導劑(茉莉酸和水楊酸甲酯)作為對比，最終確認了蚜蟲取食、蚜蟲取食誘導的揮發(fā)物所激發(fā)的小麥防御反應和防御途徑的類型。研究結果如下： 蚜蟲取食誘導了茉莉酸、水楊酸信號傳導途徑防御關鍵酶活力顯著增加，并且兩條信號傳導途徑關鍵酶基因表達量與對照相比明顯升高。由此推斷：蚜蟲取食既激活了茉莉酸介導的信號傳導途徑，也激活了水楊酸介導的信號傳導途徑；機械損傷與蚜蟲取食并不完全相同。

3、 蚜蟲取食誘導的揮發(fā)物只對鄰近植株中脂氧合酶活性有明顯的誘導作用，并且能夠激發(fā)全部三個防御基因表達量升高，其機制可能是通過改變LOX的活性而激活類十八烷途徑并隨后啟動防御基因的轉錄轉譯；揮發(fā)物活性組分中的6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-十三烷酮和1-己醇不但能夠激活防御基因表達，而且影響蚜蟲的取食和種群數量。 本項研究對于小麥誘導抗性的快速分子檢測技術平臺的建立、小麥誘導抗性機制的進一步研究以及開辟利用以揮發(fā)物和化學誘導劑為主