独角金内酯(sl)对菊花蚜虫取食行为的影响
菊花(Chrysanthemum morifolium)，是我国十大传统名花之一，世界四大切花之一，在市场上占有极大份额，具有极高的观赏和经济价值。栽培种植过程中，容易受蚜虫侵害，发生普遍，分布地域较广，造成严重的经济损失，独脚金内酯在抗逆中的作用逐渐得到认识，开展有关独角金内酯(SL)与菊花抗蚜虫研究对有效防治菊花蚜虫及减药栽培具有十分重要的意义。本研究以蚜虫敏感品种切花大菊 ‘神马’为研究对象，以CmCCD8基因的超表达转基因‘神马’菊花为材料，或外源独脚金内酯类似物GR24处理‘神马’，进行蚜虫虫口数量统计，“Y”型管、刺吸电位(electrical penetration graph, EPG) 等分析，明确SL对蚜虫取食行为的影响。发现GR24处理下的虫口密度高于野生型，CmCCD8超表达转基因株系的虫口密度显著高于野生型；刺探电位图谱（EPG）显示蚜虫取食转基因株系的第一次细胞穿刺时间（Pd）、非刺吸阶段的总时间（np）和完成第一次成功刺探的时间（C）均比野生型中的时间短，且在转基因株系叶片韧皮部的取食时间显著长于野生型；GR24处理下及转基因植株对蚜虫的驱避性减弱。表明独脚金内酯具有介导菊花蚜虫敏感性的功能。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法 3
1.1 材料 3
1.1.1 植物材料3
1.1.2 化学试剂3
1.2 方法 3
1.2.1 外源GR24处理3
1.2.2 蚜虫接种试验3
1.2.3 蚜口数目统计3
1.2.4 蚜虫取食刺吸电位(EPG)检测3
1.2.5 “Y”型嗅觉仪——蚜虫趋避性试验3
2 结果与分析3
2.1 不同浓度GR24处理对菊花蚜虫增殖的影响3
2.2 CmCCD8转基因植株的抗蚜性鉴定4
2.3 CmCCD8转基因植株的蚜虫取食刺吸电位（EPG）图谱5
2.4 “Y”型嗅觉仪蚜虫趋避性试验 5 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3 讨论7
3.1 独脚金内酯介导菊花对蚜虫的敏感性 8
3.2 独脚金内酯降低了菊花对蚜虫的驱避性 8
致谢8
参考文献8
图1 不同浓度GR24处理对菊花抗蚜性影响4
图2 CmCCD8超表达株系的抗蚜性鉴定5
图3 菊姬长管蚜在菊花叶片上取食的代表性EPG波形图 6
图4 菊姬长管蚜刺吸菊花株系的 EPG 记录6
图5 蚜虫对不同气味源的趋向性7
表1 蚜虫接种21d后超表达CmCCD8菊花和野生型植株的虫口比较5
独角金内酯(SL)对菊花蚜虫取食行为的影响
引言
引言 菊花（C.morifolium）是我国十大传统名花、世界四大切花之一，在花卉产业中占据十分重要的地位，观赏、经济价值极高。但在栽培过程中易受病虫害的危害，主要的虫害包括蓟马、菊潜叶蝇、蚜虫、白粉虱、菊天牛等，其中以菊姬长管蚜（Macrosiphoniella sanborni Gillette）的危害最为严重[1]。菊管长姬蚜根据生态特性进行分类，可分为无翅孤雌蚜、有翅孤雌蚜和若蚜三种类型。其中无翅孤雌蚜体长2.53.0 mm，体色深红色，有光泽，尾片和触角黑褐色，腹管长筒形，褐色，末端渐细，表面呈网眼状；有翅孤雌蚜体暗红褐色，具翅一对，腹部斑纹较无翅型明显，尾片、腹管形状跟无翅型相同；而若蚜胎生时颜色较成虫浅，随着蜕皮次数增加，体色逐渐加深至深红色[2]。菊花受蚜虫危害从幼苗至花期时常有发生，蚜虫作为刺吸式昆虫，主要取食菊花韧皮部养分，不仅对植株造成直接伤害，还可作为病毒载体传播病毒，进而导致植株矮小，叶片变黄卷曲、诱发霉污病等，严重抑制了菊花的生长发育，导致产量、观赏品质下降，造成严重的经济损失。目前，菊花蚜虫的防治多采用化学方法，不仅消耗人力物力、造成环境污染，而且导致农药残留，使得蚜虫群体产生抗药性。蚜虫防治已成为菊花生产中的一大难题。通过植物自身或其代谢物质抵抗病虫害，是一类可持续的防治病虫害的办法。
植物激素是植物自身代谢产生的一类有机物质，在极低浓度下对植物的生命活动起调控作用。从种子休眠、萌发、营养生长和分化到生殖、成熟和衰老等一系列植物生长发育过程。植物激素还会作为信号分子感受外在环境变化，从而调节自身生长状况来抵御不良环境。随植物生理学的发展，除五大类传统植物激素外，越来越多的生长物被证明定义为新型植物激素，2008年，GomezRoldan [3]等和Umehara [4]等将独脚金内酯(strigolactone,SL）确定为一个新的植物激素。独脚金内酯（SL）是一些天然的独脚金醇类化合物和人工合成类似物的总称。最初是在分析由棉花根部分泌的一种刺激恶性寄生杂草：独角金（Striga?spp.）种子萌发的信号物质时发现，因此被称为独脚金内酯[5]。SL广泛存在在所有丛植真菌宿主植物和寄生植物宿主的根系中，涉及被子植物，裸子植物，蕨类植物和苔藓植物。独脚金内酯物质SLs具有抑制植物分枝，刺激寄生杂草种子的萌发，以及促进丛枝真菌菌丝的分枝的作用[68]。独脚金内酯（SL）主要在植物根部合成，在茎和叶中间也有少量分布，通过两条独立的途径进行合成：第一类是甲瓦龙酸途径，在细胞质中进行，以甲瓦龙酸为前体，合成甾体类和倍半萜化合物；第二类是甲基赤藓糖醇途径，在质体中进行，胡萝卜素、单萜和二萜等由此途径合成。编码同源蛋白CCD7的MAX3/RMS5/DAD3/D17/HTD1、编码同源蛋白 CCD8 的MAX4/RMS1/DAD1/D10、编码细胞色素 P450 单加氧酶的MAX1、以及编码β 胡萝卜素异构酶的 D27[9] 等基因参与SL合成。
独脚金内酯（Strigolactone，SL）作为一类新型植物激素，调控多种发育过程，有关独脚金内酯抗逆性研究近来日益增多，拟南芥MAX2突变体比WT植物蒸发更多的水，显示出对干旱胁迫高度敏感，SL合成基因在这些应答中没有出现缺陷，而ABA、干旱敏感、渗透胁迫都受MAX2限制[10]，这说明MAX2在非生物胁迫中扮演者重要角色。Ha等人表明拟南芥MAX3和MAX4突变体也对干旱和盐胁迫敏感，与WT植物相比，表现出较高的叶气孔密度和延迟ABA诱导气孔关闭[11]。而有关独角金内酯与蚜虫的抗性的相关性尚未见报道，有关其调控抗逆性方面的研究方始起步，已知ABA参与SL调控的耐旱性，且ABA在SA和JA调控的抗虫性防御路径的平衡中起着关键的作用[1213]，推测SL可能与植物的抗蚜性相关。本研究的实施明确独角金内酯（SL）对菊花蚜虫取食行为的影响，为探讨SL在菊花抗蚜虫方向打下基础，为菊花新品种培育提供重要的理论依据。对减少切花菊蚜虫危害、降低生产成本、提高品质与产量、减少环境污染具有重要意义。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法 3
1.1 材料 3
1.1.1 植物材料3
1.1.2 化学试剂3
1.2 方法 3
1.2.1 外源GR24处理3
1.2.2 蚜虫接种试验3
1.2.3 蚜口数目统计3
1.2.4 蚜虫取食刺吸电位(EPG)检测3
1.2.5 “Y”型嗅觉仪——蚜虫趋避性试验3
2 结果与分析3
2.1 不同浓度GR24处理对菊花蚜虫增殖的影响3
2.2 CmCCD8转基因植株的抗蚜性鉴定4
2.3 CmCCD8转基因植株的蚜虫取食刺吸电位（EPG）图谱5
2.4 “Y”型嗅觉仪蚜虫趋避性试验 5 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3 讨论7
3.1 独脚金内酯介导菊花对蚜虫的敏感性 8
3.2 独脚金内酯降低了菊花对蚜虫的驱避性 8
致谢8
参考文献8
图1 不同浓度GR24处理对菊花抗蚜性影响4
图2 CmCCD8超表达株系的抗蚜性鉴定5
图3 菊姬长管蚜在菊花叶片上取食的代表性EPG波形图 6
图4 菊姬长管蚜刺吸菊花株系的 EPG 记录6
图5 蚜虫对不同气味源的趋向性7
表1 蚜虫接种21d后超表达CmCCD8菊花和野生型植株的虫口比较5
独角金内酯(SL)对菊花蚜虫取食行为的影响
引言
引言 菊花（C.morifolium）是我国十大传统名花、世界四大切花之一，在花卉产业中占据十分重要的地位，观赏、经济价值极高。但在栽培过程中易受病虫害的危害，主要的虫害包括蓟马、菊潜叶蝇、蚜虫、白粉虱、菊天牛等，其中以菊姬长管蚜（Macrosiphoniella sanborni Gillette）的危害最为严重[1]。菊管长姬蚜根据生态特性进行分类，可分为无翅孤雌蚜、有翅孤雌蚜和若蚜三种类型。其中无翅孤雌蚜体长2.53.0 mm，体色深红色，有光泽，尾片和触角黑褐色，腹管长筒形，褐色，末端渐细，表面呈网眼状；有翅孤雌蚜体暗红褐色，具翅一对，腹部斑纹较无翅型明显，尾片、腹管形状跟无翅型相同；而若蚜胎生时颜色较成虫浅，随着蜕皮次数增加，体色逐渐加深至深红色[2]。菊花受蚜虫危害从幼苗至花期时常有发生，蚜虫作为刺吸式昆虫，主要取食菊花韧皮部养分，不仅对植株造成直接伤害，还可作为病毒载体传播病毒，进而导致植株矮小，叶片变黄卷曲、诱发霉污病等，严重抑制了菊花的生长发育，导致产量、观赏品质下降，造成严重的经济损失。目前，菊花蚜虫的防治多采用化学方法，不仅消耗人力物力、造成环境污染，而且导致农药残留，使得蚜虫群体产生抗药性。蚜虫防治已成为菊花生产中的一大难题。通过植物自身或其代谢物质抵抗病虫害，是一类可持续的防治病虫害的办法。
植物激素是植物自身代谢产生的一类有机物质，在极低浓度下对植物的生命活动起调控作用。从种子休眠、萌发、营养生长和分化到生殖、成熟和衰老等一系列植物生长发育过程。植物激素还会作为信号分子感受外在环境变化，从而调节自身生长状况来抵御不良环境。随植物生理学的发展，除五大类传统植物激素外，越来越多的生长物被证明定义为新型植物激素，2008年，GomezRoldan [3]等和Umehara [4]等将独脚金内酯(strigolactone,SL）确定为一个新的植物激素。独脚金内酯（SL）是一些天然的独脚金醇类化合物和人工合成类似物的总称。最初是在分析由棉花根部分泌的一种刺激恶性寄生杂草：独角金（Striga?spp.）种子萌发的信号物质时发现，因此被称为独脚金内酯[5]。SL广泛存在在所有丛植真菌宿主植物和寄生植物宿主的根系中，涉及被子植物，裸子植物，蕨类植物和苔藓植物。独脚金内酯物质SLs具有抑制植物分枝，刺激寄生杂草种子的萌发，以及促进丛枝真菌菌丝的分枝的作用[68]。独脚金内酯（SL）主要在植物根部合成，在茎和叶中间也有少量分布，通过两条独立的途径进行合成：第一类是甲瓦龙酸途径，在细胞质中进行，以甲瓦龙酸为前体，合成甾体类和倍半萜化合物；第二类是甲基赤藓糖醇途径，在质体中进行，胡萝卜素、单萜和二萜等由此途径合成。编码同源蛋白CCD7的MAX3/RMS5/DAD3/D17/HTD1、编码同源蛋白 CCD8 的MAX4/RMS1/DAD1/D10、编码细胞色素 P450 单加氧酶的MAX1、以及编码β 胡萝卜素异构酶的 D27[9] 等基因参与SL合成。
独脚金内酯（Strigolactone，SL）作为一类新型植物激素，调控多种发育过程，有关独脚金内酯抗逆性研究近来日益增多，拟南芥MAX2突变体比WT植物蒸发更多的水，显示出对干旱胁迫高度敏感，SL合成基因在这些应答中没有出现缺陷，而ABA、干旱敏感、渗透胁迫都受MAX2限制[10]，这说明MAX2在非生物胁迫中扮演者重要角色。Ha等人表明拟南芥MAX3和MAX4突变体也对干旱和盐胁迫敏感，与WT植物相比，表现出较高的叶气孔密度和延迟ABA诱导气孔关闭[11]。而有关独角金内酯与蚜虫的抗性的相关性尚未见报道，有关其调控抗逆性方面的研究方始起步，已知ABA参与SL调控的耐旱性，且ABA在SA和JA调控的抗虫性防御路径的平衡中起着关键的作用[1213]，推测SL可能与植物的抗蚜性相关。本研究的实施明确独角金内酯（SL）对菊花蚜虫取食行为的影响，为探讨SL在菊花抗蚜虫方向打下基础，为菊花新品种培育提供重要的理论依据。对减少切花菊蚜虫危害、降低生产成本、提高品质与产量、减少环境污染具有重要意义。
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