导读:本文包含了抗虫机理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:水稻,诱导,警备,杀虫,菜粉蝶,玉米,夜蛾。
抗虫机理论文文献综述
孙艺昕[1](2019)在《玉米抗虫内生真菌筛选及抗虫机理初探》一文中研究指出植物内生真菌普遍存在于健康植物组织或器官内,可通过自身的代谢产物或信号传导作用促进植物生长、增强宿主植物抗病虫性、抗胁迫性等。近年来,植物内生菌作为一种新型的微生物资源,已经成为农业、林业领域的研究热点,并在生产中应用。玉米内生菌的研究主要集中在抗病、抗胁迫、促生长等方面。本文筛选出了亚洲玉米螟、双委夜蛾和玉米蚜高毒力球孢白僵菌YB8、YB15和玉米内生真菌YC1、GX5,测定了其在玉米各组织内的定殖率,为揭示抗蚜机理,测定了YC1、GX5对玉米生长、营养物质、次生物质的影响及对玉米蚜生长发育和体内主要酶活力的影响。主要结果如下:1.筛选出对亚洲玉米螟和双委夜蛾高致病力的球孢白僵菌YB15和YB8,在26℃,1×10~9孢子/mL浓度下,第10天两种害虫的死亡率分别为96.67%和100%,僵死率分别为73.33%和86.67%,浸种处理后玉米出苗率在94%以上,在玉米组织中的定殖率在33.33%~61.41%之间,对玉米蚜的防效均在50.00%以上。筛选出高抗玉米蚜的玉米内生真菌菌株YC1和GX5,浸种处理后对玉米蚜的防效均为74.80%,玉米出苗率分别为100%和93.85%,在玉米组织中的定殖率在33.23%~63.44%之间,具有较大的应用潜力。2.菌株YB8、YB15、YC1、GX5浸种处理后均可促进玉米的生长和生物量的积累,根、茎、叶鲜重增加了0.04%~18.32%不等,干重增加了0.25%~20.51%,其中YC1处理玉米叶片干重与对照相比增加显着,GX5处理玉米根长显着高于对照。菌株处理对玉米的营养物质,SA、JA信号传导,次生物质都有影响,玉米蚜危害后处理组与对照组玉米不同物质的变化不同,菌株间差异较大。菌株YC1处理后玉米根中蛋白质、AA、可溶性糖,茎中可溶性糖含量均高于对照,玉米蚜取食后处理组玉米茎中蛋白质、AA含量持续增加,蚜虫危害后8 h AA含量增加了21.98%,而对照组玉米茎中蛋白质的含量基本不变,AA含量先升高后降低,说明YC1增加了玉米营养物质的积累。玉米蚜取食8 h时YC1处理组玉米茎中JA含量显着高于对照,说明YC1提高了玉米JA信号传导途径应急防御。菌株GX5处理的玉米根中蛋白质和AA含量、茎可溶性糖含量显着高于对照,玉米蚜取食后处理组茎中蛋白质含量继续增加,说明GX5增加了玉米中营养物质的积累;处理组根、茎、叶中SA含量都显着高于对照,玉米蚜取食后玉米茎中的SA含量仍显着高于对照,说明GX5主要是加强了玉米的SA信号传导途径及应急防御。处理组玉米茎中单宁和TP含量的变化与对照相似,说明菌株对次生物质影响不大。3.菌株YC1、GX5、YB8、YB15浸种处理玉米后,玉米蚜产雌历期显着低于对照;产雌量、净增殖率、世代平均寿命、内禀增长力、周限增长率均低于对照,但差异不显着。取食选择试验结果表明选择YC1、GX5、YB8、YB15处理组玉米的玉米蚜比例分别为16.88%、19.31%、19.91%和18.21%,均显着低于对照组25.69%。YC1和GX5处理玉米后对玉米蚜体内主要酶系影响较大。YC1处理组1 h蔗糖酶、THL、CarE活力均高于对照,8 h THL、CarE活力仍高于对照;GX5处理组1 h和8 h蔗糖酶、THL、CarE、GST活力均高于对照。说明2株菌株均加快了蚜虫体内糖分的消耗。本研究筛选出的高抗虫玉米内生真菌菌株YC1、GX5、YB8、YB15在玉米内定殖率高,可促进玉米生长及干物质积累。YC1和GX5均增加了玉米中营养物质的积累及蚜虫体内2种可溶性糖酶的含量,YC1提高了JA信号传导途径应急防御,而GX5则主要作用于SA信号传导途径及应急防御。(本文来源于《山东农业大学》期刊2019-03-01)
郭建平,杜波,陈荣智,祝莉莉,何光存[2](2018)在《水稻抗褐飞虱基因发掘与抗虫机理研究》一文中研究指出水稻是我国和世界上最重要的粮食作物之一,褐飞虱是水稻生产中的重要害虫。褐飞虱以针状口器刺入水稻韧皮部吸取汁液,对水稻产生直接伤害,常常造成水稻减产甚至绝收。从稻种资源中发掘和鉴定抗褐飞虱基因,阐明水稻抗褐飞虱的分子与细胞机理,培育抗褐飞虱水稻品种,是有效控制褐飞虱这一重大农业害虫的关键措施。我们通过构建遗传群体,应用分子标记技术鉴定和定位了野生稻中的抗飞虱基因Bph12、Bph14、Bph15,抗白背飞虱基因Wbph7和Wbph8,和热带农家品种中抗褐飞虱基因Bph6、Bph7,Bph9和Bph30。应用图位克隆法先后分离得到的Bph14、Bph15、Bph9、Bph6等多个水稻抗褐飞虱基因。研究表明褐飞虱在取食水稻的过程中分泌唾液进入水稻组织,其中有的成分能被水稻免疫系统识别,激活水稻抗虫反应。其中,BPH14蛋白及其CC、NB结构域能够形成同源复合体,进而与转录因子WRKY46和WRKY72相互作用,增强了转录因子的稳定性,调控下游防御基因的转录。植物激素在水稻抗褐飞虱反应中具有关键的作用,抗性品种中的激素对褐飞虱取食反应速度快,上升幅度大。上述水稻抗虫信号最终导致筛管中胼胝质沉积、细胞壁加厚以及植保素含量上升,从而抑制褐飞虱取食,产生抗虫性。(本文来源于《2018全国植物生物学大会论文集》期刊2018-10-18)
夏明[3](2018)在《利用硅转运蛋白突变体研究水稻中硅与水杨酸信号协同抗虫的机理》一文中研究指出水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物之一。褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal,BPH)属同翅目飞虱科(Homoptera:Delphacidae)昆虫,是亚洲最主要的水稻害虫,严重危害我国粮食安全。水稻是一种典型的喜硅(Silicon,Si)植物,水稻通过Lsil转运蛋白可以主动吸收硅。硅被水稻吸收进入体内之后对其抗性影响很大,其中在提高水稻抗虫性方面的作用机理主要体现在两个方面,一个是物理防御,另一个是化学防御。水杨酸(Salicylic acid,SA)是植物的一种内源信号物质,SA参与植物很多生理生化反应,在植物对刺吸式口器害虫的抗虫反应中起到关键作用。本文采用硅转运蛋白突变体OsLsi1和相应的大力野生型WT水稻材料,在水培条件下,通过加硅(+Si)和不加硅(-Si)、加水杨酸或不加水杨酸处理,研究硅与水杨酸信号途经在水稻抗虫中的协同效应;并从生理和分子层面,揭示硅提高水稻抗褐飞虱的机制。为农业上施用硅肥提供理论依据,从而减少化肥农药的使用,保障生态安全和粮食安全。主要研究结果如下:1.首先,施硅增加了水稻的株高,对根长影响不明显;加硅促进水稻地上部物质的积累,抑制水稻地下部物质的积累;施硅显着提高水稻茎秆的硅含量。说明施硅可以影响水稻的生长,改变水稻体内物质的分配。施硅明显提高水稻对褐飞虱的抗性,施硅可以降低褐飞虱对宿主的选择性,降低褐飞虱的蜜露量,对褐飞虱的产卵量以及孵化数都有明显抑制,施硅还可以减少水稻植株上褐飞虱的存活数,加硅水稻在褐飞虱为害后也表现出更强的活力。以上结果证明施硅可以提升水稻对褐飞虱的抗性。2.其次,通过生理生化分析发现,施硅增强了水稻植株中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)叁种氧化酶活性。一方面说明氧化酶系在刺吸式昆虫诱导的植物防御反应中具有重要作用,另一方也说明硅可以诱导水稻氧化酶系产生较大幅度的变化,帮助植物更快速响应褐飞虱的侵染、识别ROS信号分子、激活相应的防御系统,从而提高抗虫性。施硅还提高了苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。然而,施硅处理水稻可溶性糖和氨基酸含量并没有发生显着改变,可能施硅未能通过改变水稻营养状况而提升抗虫能力。3.最后,SA处理与BPH虫害均可以提升水稻体内的硅含量,说明硅在水稻抵御害虫胁迫时有重要的作用,并且SA与Si有密切关系。施硅可以诱导虫害下水稻SA的升高,说明硅提高抗虫性与SA途经有关,硅参与水稻抗虫是通过影响SA信号转导途径完成的,并再次证实Si与SA存在关联。紧接着发现无论是加硅还是喷施SA都能降低褐飞虱取食量,既加硅又喷施SA的效果比单独加硅与单独喷施SA处理效果总和更好。更进一步证明Si还与SA互作,即互相协同抵御BPH为害。之后,发现在水稻虫害之下SA合成途径的关键基因OsICS1和OsPAL的表达量跟硅有关,即加硅可以增强这两个基因的表达量,验证了虫害下加硅水稻SA增量更大的事实。另外JA、ET途经相关的基因表达量在褐飞虱胁迫下受硅影响不明显,GA途经的OsCPS1基因表达量受到了硅的影响,说明GA途经可能也参与到硅抗虫作用之中。可见,硅提升水稻抗虫性不单单与SA有关,与其它信号途经可能也有关。除此之外,施硅可以诱导水稻抗褐飞虱基因BPH3的表达,说明硅可以调控水稻抗褐飞虱基因的表达抵御虫害。(本文来源于《福建农林大学》期刊2018-04-01)
王杰,宋圆圆,胡林,杨明玉,曾任森[4](2018)在《植物抗虫“防御警备”:概念、机理与应用》一文中研究指出植物抗虫"防御警备"是指受到某些生物或者非生物因子刺激警备后,植物会提前做好抗虫防御准备,之后当再次受到害虫袭击时,植物会产生更加快速和强烈的抗虫防御反应,从而使自身抗虫性显着提高.这是近年来新发现的植物防御害虫的一种策略,是一种特殊的诱导抗虫机制.植食性昆虫的取食、分泌物、产卵、为害诱导的植物挥发物(HIPVs)以及某些有益微生物、植物营养元素、重金属和一些化学物质均可以引起植物产生抗虫防御警备.防御警备具有抗性高效、持久、环境友好,甚至可以遗传到子代等优点.本文综述了近年来有关植物抗虫防御警备的研究,主要概括了植物抗虫防御警备的一般特征、刺激警备因子和形成机制,并对其在生产实践中的应用前景进行了简要分析,提出了这一领域尚未解决的问题和亟待深入的研究方向.通过合适的方法使植物产生抗虫防御警备可以大大减少杀虫剂的使用,成为害虫综合防治的重要手段.(本文来源于《应用生态学报》期刊2018年06期)
张网定,田晨,王大鹏,王扬,周桂生[5](2018)在《转Bt基因抗虫棉对盛花期低温淹水胁迫的响应及机理》一文中研究指出通过人工气候室对转Bt基因抗虫棉GK22和其亲本进行低温胁迫处理,研究了花铃期低温淹水、低温常水、常温淹水胁迫后叶片光合性能、生理活性、毒蛋白、株型、产量和产量构成的变化.结果表明,低温、淹水和低温淹水3个处理中,以低温淹水产生的影响最大,其次是淹水,低温影响相对较轻;胁迫后叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO_2浓度等光合性能指标显着下降;叶片可溶性蛋白、毒蛋白表达量等生理活性指标也明显降低,但MDA含量显着增加;果枝长度、果节间长度显着下降;与对照相比,胁迫处理的产量显着降低,产量构成中单株成铃数受到的影响最大.(本文来源于《内蒙古民族大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期)
张钦威[6](2017)在《芥菜抗虫性评价及抗性机理研究》一文中研究指出在自然界中,植食性昆虫与植物之间以复杂的方式相互共存。研究表明二者共同进化的结果就是植食性昆虫有其特定的取食范围,而植物对昆虫具有防御能力,即表现抗虫性,两者存在相互适应的现象。硫苷是十字花科植物重要的次级代谢物质,在植物细胞中,植物可将硫代葡萄糖苷转化为有毒的异硫氰酸酯用于防御,而昆虫可以通过解毒、排泄等行为降低硫代葡萄糖苷的毒性。本试验通过研究寡食性害虫菜粉蝶和多食性害虫甜菜夜蛾在叁种不同芥菜品种(雪里红、甬榨4号、甬榨2号)的产卵和后代生长发育情况。测定直接取食和取食诱导后取食处理雪里红不同时间幼虫体重和体内解毒酶活性以及雪里红中蛋白酶抑制剂活性等参数,来分析比较芥菜品种对不同食性昆虫的抗虫性及抗性机理的研究,这为筛选优质的十字花科蔬菜和防御植食性昆虫提供了理论依据。获得以下结果:(1)叁个不同品种芥菜硫苷含量高低顺序为:甬榨4号> 甬榨2号>雪里红。菜粉蝶和甜菜夜蛾产卵选择和硫苷含量没有相关性。甜菜夜蛾后代幼虫在雪里红上的发育历期、蛹期最长,蛹重最低,成虫的寿命最短;而菜粉蝶幼虫在甬榨4号上发育历期最长,蛹期最长,蛹重最低,成虫的寿命最短,表现为生长发育受到抑制。(2)取食诱导处理后甜菜夜蛾幼虫体重增长缓慢,诱导后取食48 h和72 h与直接取食相同时间的体重显着降低。直接取食后胰蛋白酶抑制剂活性(TI) 48 h最高,取食诱导后不同时间差异不显着。直接取食和诱导后取食48 h,甜菜夜蛾幼虫体内的谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)的活性均显着升高。 .(3)取食诱导处理后菜粉蝶幼虫体重增长加快,诱导后取食72 h与直接取食相同时间的体重显着增加。不同处理不同时间胰蛋白酶抑制剂活性的变化差异不显着。直接取食不同时间菜粉蝶幼虫体内谷胱甘肽-S-转移酶差异不显着,诱导后取食48 h和72 h谷胱甘肽-S-转移酶活性显着升高。(本文来源于《浙江农林大学》期刊2017-06-03)
程军霞[7](2017)在《磺胺氯吡嗪钠对ROP16敲除前后的弓形虫的作用观察及其抗虫机理的初步研究》一文中研究指出弓形虫是一种专性细胞内寄生原虫,可引起人畜共患弓形虫病,感染率高、危害严重。棒状体蛋白16(ROP16)是弓形虫棒状体分泌的ROP2家族的蛋白,在虫体入侵时先进入宿主细胞的细胞质,然后到达细胞核,最终影响不同的信号通路,如影响免疫反应过程中的关键信号通路STAT3/6。本实验室前期试验证实,磺胺氯吡嗪钠(SPZ)具有最佳的抗弓形虫效果,对感染小鼠的保护率最高可达60%。为探究SPZ除了磺胺类药物均具有的抑制二氢叶酸还原酶之外的独特作用机制,我们进一步探究了SPZ复方药的抗虫效果,并构建ROP16缺失株及互补株,研究ROP16的生物学功能,探索SPZ抗虫作用与ROP16下调宿主天然免疫功能的相关性。首先,进行了SPZ复方对小鼠体内抗弓形虫疗效的观察,以挖掘SPZ的抗虫疗效,发现SPZ、磺胺嘧啶、黄芩苷、乳酸TMP、乙胺嘧啶和甘草在体外均可较好地抑制弓形虫增殖;单独使用SPZ(250mg/Kg、200mg/Kg)可保护部分小鼠存活(存活率分别为50%和25%),而单独使用其它参试药未能保护小鼠存活。当SPZ浓度为200mg/Kg时,基于叶酸代谢双重阻断原理而进行的SPZ与40-100 mg/Kg乳酸TMP/15-30 mg/Kg乙胺嘧啶联合用药无明显的协同作用,与单独给予200mg/Kg的SPZ试验组的小鼠存活率相同或略低,SPZ-黄芩-甘草使被感染小鼠存活率达到40%。提示我们在磺胺类药物均具有的干扰虫体的叶酸代谢而抑制虫体繁殖的作用机制外,需探索SPZ其它抗虫机制。然后,进行了弓形虫ROP16表达、ROP16缺失株的构建及其生物学功能研究。以pGEX-6P-1-ROP16和pCOLD1-ROP16重组质粒表达的ROP16全长和前半段均以包涵体形式表达;该蛋白可被犬弓形虫阳性血清识别,具有较好的免疫反应原性;获得的ROP16鼠多抗效价达到64000以上,可用于后续试验。运用CRISPR/CAS9系统成功获得ROP16缺失株和互补株。与RH株相比,ROP16敲除株的体外入侵率降低,刺激宿主产生的IL-12水平明显升高,对IL-5和IFN-γ无影响,对感染小鼠的致死性无明显的影响,说明ROP16是影响弓形虫入侵的关键因子,可以下调宿主IL-12的表达,猜测ROP16也在降低炎症反应和其它感染机制中发挥重要作用。最后,为探索SPZ新的抗虫机制,进行了SPZ作用的弓形虫透射电镜观察,发现弓形虫顶端复合体发生病变,棒状体顶端发生损伤。研究了SPZ治疗弓形虫感染鼠血清的IL-12表达水平,发现小鼠感染4h后用SPZ治疗,给药2h后小鼠产生的IL-12显着高于感染对照组,表明SPZ可致弓形虫感染小鼠产生高水平的促炎症反应因子IL-12,协助抗弓形虫。进行了SPZ对ROP16敲除前后的弓形虫的作用观察,发现低剂量(150mg/Kg)SPZ对RH株感染小鼠没有保护效果,而对ROP16缺失株感染鼠的保护率达到20%,表明ROP16的缺失解除了ROP16下调宿主天然免疫的功能,增加IL-12表达而提升SPZ抗虫作用。随着SPZ浓度增加,对RH株感染小鼠保护率逐渐升高,与ROP16缺失株感染鼠存活率呈现剪刀差,这一现象也表明SPZ可能影响ROP16下调节宿主天然免疫功能而起协助抗虫作用。综上所述,SPZ独特的抗弓形虫作用机制,除了通过干扰机体的叶酸代谢进而阻断虫体繁殖外,可能还影响了弓形虫ROP16下调宿主天然免疫的功能,使小鼠产生高水平的促炎症反应因子IL-12,进而提升了SPZ抗弓形虫作用。更详细的机制还需要进一步探究。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2017-05-01)
莫晓畅[8](2017)在《生态功能分子LK-7诱导的水稻抗虫反应及其初步机理》一文中研究指出植物诱导抗性是植物抵御病虫害危害的重要机制,具有广谱、持久的抗病虫特性。植物的诱导抗虫性可被一些化学激发子激活。化学激发子的筛选与应用有助于开发绿色的害虫防治技术。在前期研究中,我们发现化学激发子LK-7可能提高水稻(Oryza savita)对稻飞虱的抗性;然而,具体有多大程度的提高以及可能的机理是什么并不清楚。为此,本论文开展了相关研究。主要研究结果如下:水稻上外用(根吸或喷雾)化合物LK-7可以降低白背飞虱(Sogatella furifera,WBPH)卵孵化率、初孵若虫存活率以及雌成虫和若虫的取食和/或产卵嗜好性,但LK-7本身对WBPH无明显的胃毒或触杀作用。此外,外用LK-7提高田间稻虱缨小蜂(Anagrus nilapavatae)对处理水稻上WBPH卵的寄生率,并且也增强水稻对褐飞虱(Nilaparvata lugem,BPH)和二化螟(Chilosuppressalis,SSB)的抗性。机理研究发现,外用LK-7显着提高了水稻防御相关基因OsMKP6和OsMAKP20-5的转录水平以及防御相关信号分子水杨酸(salicylic acid,SA)、过氧化氢(H2O2)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)、茉莉酸异亮氨酸(jasmonic acid-isoleucine conjugate,JA-Ile)和乙烯(ethylene,ET)的含量,并且改变了虫害诱导的水稻挥发物的组成相:与对照植株相比,LK-7处理显着降低WBPH诱导的水稻挥发物含量。这些研究结果表明LK-7可能主要通过激活SA和H202信号途径提高水稻对稻飞虱的抗性,而通过激活JA、JA-Ile和ET途径提高了对二化螟的抗性;对稻虱缨小蜂引诱作用的增强,则与挥发物组成相的改变有关。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-01-01)
白雪[9](2016)在《附子生物碱对小菜蛾室内毒力测定及抗虫机理研究》一文中研究指出通过选取甘蓝型油菜、芥蓝型油菜、小白菜叁种不同类型的十字花科蔬菜作为寄主对小菜蛾进行人工饲养及冷藏,饲养结果表明在卵孵化率和蛹羽化率上,甘蓝型油菜相比其他两种寄主呈现显着性差异,且生命周期最长,因此将甘蓝型油菜作为最终寄主。在小菜蛾卵和蛹冷藏实验中,小菜蛾卵和蛹的最佳冷藏天数为10天,超过10天后其孵化率和卵化率都受到一定程度的影响。通过对附子生物碱进行提取水解,最终确定了双酯型生物碱和单酯型生物碱作为实验药剂,分别测定了两种药剂对小菜蛾的拒食活性、胃毒活性、生长抑制活性和产卵趋避活性四种杀虫活性,并对四种活性分别作了室内毒力回归分析。在拒食活性中,水解前后附子生物碱对小菜蛾的非选择拒食率最高分别为76.08%和52.91%,非选择性毒力回归方程依次为y=-1.312+2.014x和y=-1.666+1.716x。选择性拒食率最高分别为59.08%和36.51%,毒力回归方程分别为y=-0.859+1.141x,y=-1.718+1.431x。在胃毒活性中,水解前后附子生物碱对小菜蛾的致死率最高分别为63.33%和50%,毒力回归方程分别为y=-1.296+1.838x,y=-1.386+1.379x。生长抑制活性中,水解前后附子生物碱对小菜蛾的生长抑制率最高分别为67.6%和52.22%,毒力回归方程依次为y=-1.283+1.73x,y=-1.24+1.316x。在产卵驱避率中,水解前后的附子生物碱对小菜蛾的非选择产卵驱避率最高分别为74.36%和73.96%,毒力回归方程分别为y=-0.921+1.638x,y=-1.040+1.725x;选择性产卵驱避率最高分别为83.93%和66.52%,回归方程分别为y=-0.686+2.001x,y=-0.902+1.639x。附子生物碱对小菜蛾的室内毒力活性中,活性最高是产卵趋避活性,其次是拒食活性和生长抑制活性,胃毒活性最弱。通过对比单酯型生物碱和双酯型生物碱对小菜蛾的作用效果可知,水解作用使得各杀虫活性有不同程度的减弱,但减弱后的生物碱在产卵趋避活性、选择性拒食活性上依旧具有可利用性。在室内毒力测定的基础上,选择了0.8g/l浓度作为盆栽药效实验浓度,以苏云金芽孢杆菌作为阳性对比,清水作为对照。实验结果显示,药剂在施用第5天防治效果快速增高,双酯型附子生物碱对小菜蛾的减退率达到60.35%,之后处于平稳期。这表明附子生物碱对小菜蛾是具有防治作用的,且药效具有一段缓释期,缓释期大概维持在3~5天。而水解后的单酯型附子生物碱,其对小菜蛾的减退率最高达到55.37%,虽有所减弱,但其药用效果可以进一步探索。(本文来源于《西南科技大学》期刊2016-05-18)
崔伟康[10](2016)在《硅营养影响不同基因型水稻抗虫性的机理》一文中研究指出水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,在我国粮食生产中占有极其重要的位置。咀嚼式口器昆虫稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis, rice leaf floder,LF)是水稻专食性害虫,可对水稻产量造成极大的损害。水稻是典型的硅(Silicon,Si)积累型植物,其中水稻对硅营养的吸收是通过Lsi1转运蛋白完成的,经鉴定Lsil基因的表达仅在根基部内皮层和外皮层的外端表达,所以Lsi基因在根基部的表达对水稻吸收硅起到至关重要的作用。硅既增加宿主植物的物理抗性,又可诱导宿主植物产生化学抗性。茉莉酸及其类似物茉莉酸甲酯等(统称jasmonates,JAS)是一类植物激素,普遍存在于植物体内,是植物体内重要防御信号物质,在抗虫反应中起到重要的作用。本论文以OsLsil基因的RNA干涉(RNA interference,RNAi)转基因水稻为研究材料,以相应的野生型(WT)水稻为对照材料,在水培条件下,以施硅(Si+)和不施硅(Si-)处理,比较两个水稻材料在稻纵卷叶螟取食后的一系列生理生化和信号转导途径响应上的差异,进而揭示硅营养影响水稻抗虫性的机理,为今后农业生产中施用硅肥来提高抗虫性,减少农药对环境的污染和保证粮食安全提供理论指导。主要研究结果如下:1.首先,发现施硅促进水稻生长,具体表现为地上部株高和地下部根长均有所增长。进一步检测发现施硅处理的水稻叶片硅含量和根系硅吸收量也显着升高,尤其是施硅后发现野生型水稻比OsLsil-RNAi材料的吸收更多的硅。此外与抗虫物理防御相关的蜡质含量在施硅处理的野生型(WT+Si)中最高,均显着高于RNAi+Si.WT和RNAi处理。生物测定表明,稻纵卷叶螟取食WT+Si处理的水稻叶片后,害虫体重增量分别比取食RNAi+Si.WT和RNAi处理的减少了55.3%、46.3%和63.4%,说明硅在水稻植株内的沉积确实可以提高植株的抗虫性。2.其次,进一步检测了被稻纵卷叶螟取食后的水稻植株叶片和根系中防御酶及保护酶活性,发现过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别在12 h、24 h和48 h达到最高值。其中稻纵卷叶螟取食施硅的野生型水稻(WT+Si)叶片中POD酶活性最高,在24h时达到最大值,而RNAi+Si.WT和RNAi叁个处理间POD酶活性无显着差异;根系中POD酶活性与叶片中POD酶活性变化趋势相似,呈现先升高后降低趋势。水稻叶片和根系中的PPO酶活性则都在虫害取食后的12h达到最大值,WT+Si处理植株的PPO酶活性显着高于其他叁个处理。虽然虫害取食未施硅的野生型水稻(WT)后也能诱导叶片和根系中的SOD酶活升高,但施硅后能更显着提高野生型水稻的SOD酶活性,进而提高其抗虫性。水稻叶片和根系中的CAT酶活性变化趋势相似,虫害取食也同样诱导WT+Si处理中的CAT酶活性显着提高。与此同时,研究发现丙二醛(MDA)含量在虫害取食的WT+Si处理中含量最低,在RNAi处理中含量最高。而游离脯氨酸含量在虫害取食24h后的WT+Si处理中最高。可见,通过对野生型和OsLsil基因的RNA干涉材料进行施硅和不施硅处理,进一步证明硅营养在植物抗虫中扮演着非常重要的角色。3.最后,用实时荧光定量PCR在分子水平上检测了与咀嚼式口器昆虫相关的JA信号转导途径关键基因的相对表达量。结果表明,稻纵卷叶螟取食可诱导水稻叶片和根系OsLOX、OsAOS和COR-INSENSITIVE1 (COI1a和COI1b)基因表达,且发现虫害取食预先进行施硅处理的水稻,基因的诱导表达量高。此外,也检测了影响昆虫消化的胰蛋白酶抑制剂基因(OsBBPI)的诱导表达量,发现虫害取食预先施硅处理的水稻,可显着诱导该基因表达,且诱导表达量在WT+Si处理中最高,在没有施硅的RNAi材料中最低。另外还发现单独施硅对水稻OsBBPI,OsLOX,OsAOS,OSCOI1a,OsCOI1b基因的表达几乎不产生影响,而OsLsi1基因的表达却与硅处理呈正相关,与稻纵卷叶螟的取食与否不相关。本论文在分子水平上明确了硅在抗咀嚼式口器昆虫中的重要作用。(本文来源于《福建农林大学》期刊2016-04-01)
抗虫机理论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
水稻是我国和世界上最重要的粮食作物之一,褐飞虱是水稻生产中的重要害虫。褐飞虱以针状口器刺入水稻韧皮部吸取汁液,对水稻产生直接伤害,常常造成水稻减产甚至绝收。从稻种资源中发掘和鉴定抗褐飞虱基因,阐明水稻抗褐飞虱的分子与细胞机理,培育抗褐飞虱水稻品种,是有效控制褐飞虱这一重大农业害虫的关键措施。我们通过构建遗传群体,应用分子标记技术鉴定和定位了野生稻中的抗飞虱基因Bph12、Bph14、Bph15,抗白背飞虱基因Wbph7和Wbph8,和热带农家品种中抗褐飞虱基因Bph6、Bph7,Bph9和Bph30。应用图位克隆法先后分离得到的Bph14、Bph15、Bph9、Bph6等多个水稻抗褐飞虱基因。研究表明褐飞虱在取食水稻的过程中分泌唾液进入水稻组织,其中有的成分能被水稻免疫系统识别,激活水稻抗虫反应。其中,BPH14蛋白及其CC、NB结构域能够形成同源复合体,进而与转录因子WRKY46和WRKY72相互作用,增强了转录因子的稳定性,调控下游防御基因的转录。植物激素在水稻抗褐飞虱反应中具有关键的作用,抗性品种中的激素对褐飞虱取食反应速度快,上升幅度大。上述水稻抗虫信号最终导致筛管中胼胝质沉积、细胞壁加厚以及植保素含量上升,从而抑制褐飞虱取食,产生抗虫性。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
抗虫机理论文参考文献
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