桉樹對枝癭姬小蜂抗性及其機制研究.pdf

1、本研究對我國廣東省桉樹受枝癭姬小蜂危害現(xiàn)狀進行調(diào)查，并對尾葉桉60個無性系受桉樹枝癭姬小蜂危害進行調(diào)查，同時收集國內(nèi)主要桉樹樹種和大面積種植的桉樹品系24個，擬從桉樹品系在受枝癭姬小蜂危害前后營養(yǎng)物質(zhì)代謝、次生代謝產(chǎn)物以及防御酶等方面含量的變化、以及對不同抗性類型基因或基因組表達差異方面進行研究，對桉樹抗枝癭姬小蜂的機理進行探索，為今后選育更加優(yōu)良高抗的桉樹品種，同時為今后通過基因工程培育優(yōu)良品種提供科學(xué)依據(jù)，對桉樹資源的開發(fā)利用具有重

2、要的意義，最終獲得以下結(jié)論：
　　（1）桉樹枝癭姬小蜂在廣東省危害最嚴(yán)重的地方主要集中在湛江地區(qū)和茂名地區(qū)，在陽江地區(qū)和江門地區(qū)危害較輕，粵北地區(qū)桉樹枝癭姬小蜂危害呈零星分布。主要危害樹種為巨細桉、窿緣桉以及巨桉。在苗圃，桉樹枝癭姬小蜂危害大部分桉樹幼苗。危害癥狀：新梢和頂芽生長明顯受到抑制，節(jié)間變短，苗木呈叢生狀，在林地，主要危害一年生以下幼林，小蜂危害導(dǎo)致新梢不能正常生長，節(jié)間變小，基本不能成林，嚴(yán)重時可造成部分植株枯死，林木

3、產(chǎn)量嚴(yán)重下降；
　　（2）通過60個尾葉桉無性系對枝癭姬小蜂抗性的研究，尾葉桉無性系蟲害等級重復(fù)力較高，表明尾葉桉無性系對桉樹枝癭姬小蜂的的抗性是受基因控制的，且該基因型能夠在試驗地區(qū)內(nèi)不同重復(fù)的環(huán)境下穩(wěn)定表達，可以通過選擇獲得高抗的優(yōu)良品系。結(jié)合60個尾葉桉無性系5年生和7年生時生長性狀數(shù)據(jù)，通過逐步獨立淘汰法對抗蟲和速生的尾葉桉無性系進行篩選，最終獲得了6個高抗且優(yōu)質(zhì)、速生優(yōu)良無性系；
　?。?）模擬24個參試桉樹品系在

4、自然環(huán)境下遭受桉樹枝癭姬小蜂危害過程，根據(jù)其受桉樹枝癭姬小蜂危害程度進行抗性鑒定，結(jié)果表明：參試的24個品系中，高抗品系10個（尾葉桉品系A(chǔ)107、T121和D48，細葉桉品系Et16，以及窿緣桉、鄧恩桉、檸檬桉、大花序桉、M1、GL9）、中抗品系12個（細葉桉品系Et12、Et09和巨桉品系KX8、KX3、KX12，以及雷11、DH1961、LH1、雷9、DH42-6、DH32-26和DH32-29）和高感品系2個（窿緣桉和DH201

5、-2）；
　?。?）對24個桉樹品系在桉樹枝癭姬小蜂危害前后營養(yǎng)物質(zhì)的變化研究結(jié)果表明：三種抗性類型的桉樹品系，隨著桉樹枝癭姬小蜂危害加劇，桉樹不同品系的可溶性蛋白含量都出現(xiàn)了一定程度的上升，高感品系的可溶性蛋白含量的增長顯著，而高抗和中抗品系可溶性蛋白含量的增長未達到顯著差異；不同桉樹品系的可溶性糖含量在受害前差異顯著，受害后桉樹葉片內(nèi)的可溶性糖含量則出現(xiàn)一定增長，尤其是高感品系，極顯著高于高抗品系和中抗品系，中抗品系可溶性糖含

6、量較之前也有顯著增加，高感品系可溶性糖含量略有增加，但均未達到顯著差異，說明桉樹葉片內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量變化與其對枝癭姬小蜂的抗性存在一定的相關(guān)性，可溶蛋白含量的變化與其抗性大小呈負相關(guān)，可溶性糖含量的變化與其抗性大小呈正相關(guān)；
　　（5）對24種不同桉樹品系在遭受枝癭姬小蜂危害前后桉樹葉片內(nèi)防御酶活性的動態(tài)變化研究結(jié)果表明：在遭受小蜂危害后葉片內(nèi) SOD、POD和 PPO活性都產(chǎn)生了顯著變化。受害前，葉片內(nèi)SOD、POD和PPO活性都

7、表現(xiàn)為高抗品系>中抗品系>高感品系；受害后，葉片內(nèi)POD活性持續(xù)升高，高抗品系葉片內(nèi)POD活性變化幅度大于高感品系；葉片內(nèi)SOD活性出現(xiàn)先升高后下降的趨勢；PPO活性升高，高抗品系、中抗品系葉片內(nèi)PPO活性明顯高于高感品系，而在遭受危害兩個月后，葉片內(nèi)PPO活性出現(xiàn)下降，但高于危害前活性水平；桉樹遭受危害后，防御酶都表現(xiàn)出升高趨勢，這說明防御酶對枝癭姬小蜂的危害產(chǎn)生較快的應(yīng)激反應(yīng)，尤其是高抗品系，其葉片內(nèi)防御酶活性及受害后增加幅度都遠高

8、于高感品系；
　?。?）通過對24個桉樹品系遭受桉樹枝癭姬小蜂危害前后次生物質(zhì)含量的變化進行研究，結(jié)果表明桉樹品系遭受枝癭姬小蜂危害后，葉片內(nèi)類黃酮含量明顯上升，高感品系類黃酮含量和增長水平明顯低于其他抗性類型的品系；而桉樹葉片內(nèi)單寧含量的動態(tài)變化規(guī)律表現(xiàn)為：高抗品系單寧含量明顯高于高感品系，但隨著進入小蜂危害期，其葉片內(nèi)單寧含量出現(xiàn)一定程度下降，但隨后葉片內(nèi)的單寧含量持續(xù)上升，其原因可能是早期應(yīng)激反應(yīng)引起葉片內(nèi)單寧消耗，隨后植物

9、產(chǎn)生主動抗性反應(yīng)導(dǎo)致單寧含量的增加；
　　（7）本研究選擇了高抗品系尾葉桉A107（樣品B）和高感品系DH201-2（樣品A）進行轉(zhuǎn)錄組測序，測序結(jié)果通過De novo組裝、差異表達基因篩選等技術(shù)手段篩選出971條差異表達基因，1224條特異表達基因；對差異基因序列進行BlastP分析，抗性基因功能分析最終選取了19個關(guān)聯(lián)基因進行實時熒光定量檢測，結(jié)果表明，19個關(guān)聯(lián)基因中，除了基因G16擴增異常外，其余18個關(guān)聯(lián)基因都獲得了較好