外源MeSA誘導茶樹防御假眼小綠葉蟬機理的研究.pdf

1、在室內(nèi)研究了外源水楊酸甲酯(Methylsalicylate，MeSA)處理茶樹(Camelliasinensis(L.)O.Kuntze)后，對假眼小綠葉蟬(EmpoascavitisGothe)取食行為的影響，對茶樹體內(nèi)MeSA合成起始酶苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanineammonialyase，PAL)、以及主要防御反應酶酯氧合酶(Lipoxygenase，LOX)活性和防御分子H2O2含量的影響，對茶樹體內(nèi)防御相關(guān)基因表

2、達的影響：在茶園中調(diào)查了緩釋MeSA對主要天敵的誘集效應。綜合分析了外源MeSA誘導茶樹對假眼小綠葉蟬產(chǎn)生的直接和間接抗性及其機制。 應用直流型昆蟲刺吸電位技術(shù)(DC-EPG)研究了該葉蟬在茶樹上取食行為，辨識出其在茶樹上的取食波形主要有NP、A、C、S、E、F和R波7種。A波為刺探波，S波為分泌唾液波，C波為主動取食波，E波和F波為韌皮部取食波，R波為取食間休息波，NP波為非刺探波。其中S、E和F波與寄主植物的抗性密切相關(guān)。以

3、葉蟬在不同品種茶樹上的平均刺探次數(shù)和各波形平均持續(xù)時間為指標，或者以在不同品種茶樹上單次刺探的各波形平均持續(xù)時間為指標，分別進行聚類分析，均將9個品種分為3大類。在各類間，以S波、E波和F波的平均持續(xù)時間、以及單次刺探平均持續(xù)時間為指標.對品種的抗性強弱排序，評判出9個品種茶樹抗葉蟬取食能力由強到弱為：龍井長葉、黃旦、政和大白茶、黔湄601、紅芽佛手、中茶102、中茶302、龍井43和安吉白茶。該強弱順序與田間查得這幾個品種茶樹上葉蟬密

4、度由小到大的順序一致，表明應用DC-EPG方法檢測茶樹對葉蟬的抗性有其可信性。 與未誘導茶苗(CK)上葉蟬刺吸行為相比，在0.2、0.4和0.8mmol/L外源MeSA緩釋誘導24h茶苗上，葉蟬刺探次數(shù)n增加，檢測結(jié)果為n(ck)=8.30±1.13，n(0.2)=13.25±3.95，n(0.4)=15.01±2.68，n(0.8)=34.50±7.56；非取食刺探時間NP明顯延長，即NP(ck)=110.97±5.2min，

5、NP(0.2)=128.39±6.76min，NP(0.4)=148.35±6.14min，NP(0.8)=131.94±10.75min；韌皮部取食時間顯著減少，即E(ck)=52.90±2.22min，E(0.2)=9.08±2.6min，E(0.4)=8.87±1.44min，E(0.8)=15.89±2.21min。3個MeSA處理劑量相比較，0.4mmol/L的誘導效應最明顯。24和48h誘導時間相比，24h的效應較顯著。茶樹

6、被誘導之后，對葉蟬的取食適合度明顯下降。一定程度上抗拒了葉蟬的取食。 茶園中施用MeSA處理的茶樹對假眼小綠葉蟬產(chǎn)生了比較明顯的趨避效應，而對龜紋瓢蟲、異色瓢蟲、小黑瓢蟲、蜘蛛和寄生峰等茶園主要天敵表現(xiàn)出了明顯的誘集效應。 對外源MeSA誘導茶樹、葉蟬為害茶樹和葉蟬誘導茶樹揮發(fā)物處理茶樹后，應用GC-MS定性和定量測定了3類茶梢揮發(fā)物，發(fā)現(xiàn)MeSA處理后，茶梢揮發(fā)物中乙酸乙酯、乙醇、反-2-己烯醛、羅勒烯、反式-芳樟醇氧

7、化物、順-式芳樟醇氧化物、芳樟醇、法呢烯、MeSA、丁酸順-3-己烯酯、香葉醇、苯甲醇、苯甲醛和3,7，11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇等組分含量上升，順-3-己烯-1-醇等組分含量明顯下降。外源MeSA處理后的茶梢揮發(fā)物指紋圖與葉蟬為害誘導的茶梢揮發(fā)物指紋圖類似。 MeSA誘導茶梢揮發(fā)物中14種單組分，在茶園中分別緩施，表明反-2-己烯醛、MeSA和苯甲醛等對假眼小綠葉蟬表現(xiàn)出了趨避效應。蜘蛛對苯甲醛具有明顯的趨

8、性，對MeSA和吲哚也有一定的趨性；吲哚、MeSA和香葉醇對茶園中寄生蜂具有明顯的誘集作用；順-3-己烯乙酸酯和MeSA則對寄蠅具有顯著的誘集作用；吲哚和MeSA誘集了較多的刀角瓢蟲。 用0.2、0.4和0.8mmol/L的外源MeSA誘導茶樹24h后，茶樹葉片內(nèi)PAL的活性與對照相比分別上升了0.69、1.62和4.73倍，LOX的活性與對照相比分別上升了4.3％、29.0％和33.0％，H2O2含量與對照相比分別上升了3.4

9、％、10.2％和69.7％。假眼小綠葉蟬刺吸為害顯著地誘發(fā)茶樹葉片PAL和LOX的活性上調(diào)，加大防御性物質(zhì)H2O2的含量。葉蟬為害12h后，茶樹葉片內(nèi)PAL的活性上升9.8倍，LOX活性上升42.6％，H2O2含量增加32.9％。MeSA誘導與葉蟬為害對葉片中某些防御性酶類有類似的誘導效應。 應用基因差異表達(DD-RT-PCR)技術(shù)對外源MeSA誘導和或者蟬取食后對茶樹體內(nèi)基因表達量的影響進行了檢測。外源MeSA處理后有80條

10、基因表達量發(fā)生變化，葉蟬取食后有51條基因表達量發(fā)生變化。對差異基因回收測序后分析，發(fā)現(xiàn)其中有多條基因與植物的防御性反應相關(guān)。 綜合分析，受外源MeSA的誘導，茶樹防御反應相關(guān)基因被激活，以至于防御反應相關(guān)的酶類活性上調(diào)，比如PAL酶等，產(chǎn)生了具有抗生性的次生化合物，改變茶樹維管束內(nèi)汁液的組分，對假眼小綠葉蟬產(chǎn)生了明顯的抗取食效應；同時茶樹揮發(fā)物組分也發(fā)生了改變，對天敵具有引誘作用的互利素大量釋放以引誘蜘蛛等天敵，而使茶樹間接防