野生多毛番茄對(duì)B型煙粉虱的影響及抗煙粉虱QTL分析.pdf

1、B型煙粉虱是危害我國(guó)番茄生產(chǎn)的重要蟲害,通過取食以及傳播病毒等方式導(dǎo)致番茄減產(chǎn)甚至絕收。選育抗煙粉虱的番茄品種是抵御其危害的有效途徑,但當(dāng)前生產(chǎn)上沒有可用的商品種,同時(shí)栽培種中缺乏抗源。番茄野生近緣種是較好的抗源,深入研究野生種的抗性特點(diǎn),對(duì)抗性基因進(jìn)行遺傳分析是進(jìn)行抗煙粉虱育種的前提。小RNA在植物抵御生物逆境過程中起著重要作用,研究小RNA分子在蟲害誘導(dǎo)過程中的作用,能在轉(zhuǎn)錄水平以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控水平上揭示抗蟲機(jī)理,為抗蟲品種的選育提供

2、新的思路。
　　 本研究從以下幾個(gè)方面探討了番茄與煙粉虱之間的互作關(guān)系。(1)不同番茄材料對(duì)B型煙粉虱生長(zhǎng)發(fā)育的影響。調(diào)查了煙粉虱在8份番茄材料(4份栽培番茄,3份多毛番茄和1份醋栗番茄)的產(chǎn)卵量、體型大小、發(fā)育歷期和存活率等生命參數(shù)上的差異,揭示了野生抗煙粉虱番茄影響煙粉虱發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期；在此基礎(chǔ)上,建立了一種基于產(chǎn)卵量的離體葉片抗性鑒定方法,并應(yīng)用該方法對(duì)源于野生多毛番茄的抗性基因進(jìn)行了QTL分析；(2)借助小RNA測(cè)序技術(shù)

3、以及生物信息學(xué)方法,以抗,感番茄(P1134417／KR2)為研究對(duì)象,對(duì)煙粉虱取食后(3個(gè)階段:8h:成蟲誘導(dǎo)；48h:成蟲和卵誘導(dǎo)；21d:若蟲誘導(dǎo))誘導(dǎo)的小RNA表達(dá)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。通過上述研究取得的主要結(jié)果如下:
　　 1.不同番茄材料對(duì)煙粉虱生命進(jìn)程的影響差別較大,野生番茄在煙粉虱的多個(gè)生命階段對(duì)其表現(xiàn)出抗性。在產(chǎn)卵量、體型大小、發(fā)育歷期、存活率和第二代成蟲的壽命及產(chǎn)卵量等生命參數(shù)中,野生多毛番茄主要在3個(gè)方面影響煙粉虱的

4、生長(zhǎng)發(fā)育。1)降低產(chǎn)卵量:煙粉虱在多毛番茄上的平均產(chǎn)卵量顯著低于栽培番茄上的產(chǎn)卵量(最低11粒,最高164粒)；2)縮短成蟲煙粉虱壽命:羽化后,煙粉虱雌蟲在多毛番茄上的壽命顯著低于在栽培番茄的存活壽命(多毛番茄上存活5天,栽培番茄上存活22天)；3)降低新生成蟲的平均產(chǎn)卵量:羽化后的雌蟲在多毛番茄上的平均產(chǎn)卵量顯著低于在栽培番茄早粉2號(hào)上的產(chǎn)卵量(多毛番茄上為7粒／頭,栽培番茄上為95粒／頭)。揭示了野生番茄抗性的復(fù)雜性。
　　

5、 2.不同番茄材料對(duì)煙粉虱體內(nèi)的解毒酶活性影響不同。多毛番茄P1134417和栽培番茄Moneymaker對(duì)煙粉虱羧酸酯酶和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶的影響表現(xiàn)出相同的趨勢(shì),12小時(shí)后酶活力最低,32小時(shí)酶活力最高。但野生番茄對(duì)羧酸酯酶的影響較劇烈,栽培番茄則對(duì)谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶活力影響較大。對(duì)乙酰膽堿酯酶而言,野生番茄較早導(dǎo)致乙酰膽堿酯酶活力下降至低點(diǎn)要早于栽培番茄(24h:32h),而栽培番茄會(huì)導(dǎo)致乙酰膽堿酯酶的酶活力更低。
　　 3.發(fā)現(xiàn)

6、了煙粉虱在番茄葉片上的產(chǎn)卵規(guī)律。煙粉虱喜好在番茄葉片的中下部小葉上產(chǎn)卵,而且在小葉片的底部(近小葉柄部)產(chǎn)卵量較高。同時(shí)建立了基于產(chǎn)卵量的離體葉片抗性評(píng)價(jià)方法。
　　 4.檢測(cè)出8個(gè)與煙粉虱抗性有關(guān)的QTL。其中5個(gè)與產(chǎn)卵量相關(guān),分別位于第2、第5和第6染色體上(qBT-2-1、qBT-2-2、qBT-5-1、qBT-5-2,qBT-6-1),4個(gè)表現(xiàn)為正效應(yīng),1個(gè)為負(fù)效應(yīng),貢獻(xiàn)率最高為19.67％。3個(gè)與趨避性(附著量)相關(guān)的

7、QTL位點(diǎn),位于第2和第6染色體上(qBT-2-2,qBT-6-2,qBT-6-3),其中1個(gè)為正效應(yīng),2個(gè)為負(fù)效應(yīng),正效應(yīng)貢獻(xiàn)率為20.04％。其中qBT-2-2為共同檢測(cè)到的QTL位點(diǎn)。
　　 5.利用HiSeq深度測(cè)序,8份樣品中每份樣品獲得了1000萬(wàn)-2000萬(wàn)條不等的sRNA分子。.通過與已知的番茄mLRNA比對(duì),發(fā)現(xiàn)sly-miRNA1916、1918和319僅在感蟲組中(KR2)表達(dá),抗蟲組(P1134417)中