虫害挥发物对邻近枣树直接防御反应的作用

论文摘要

枣镰翅小卷蛾（Ancylis Sativa.Liu,又名枣粘虫）,鳞翅目卷蛾科,是危害枣树的重要害虫,在枣树萌芽期和成熟期严重危害,造成二次发芽或严重影响果实品质。本文以枣树（Ziziphus jujuba Mill.）—枣蠊翅小卷蛾为材料,研究枣镰翅小卷蛾幼虫取食后,虫害枣树挥发物（herbivore-induced plant volatiles,HIPVs）对邻近枣树直接防御反应的影响,探讨损伤信号在枣树间的传递及直接防御作用。研究结论如下:虫害3 d后,与虫害枝通气的株内和株间邻近枝蛋白酶抑制剂（PI）、多酚氧化酶（PPO）和脂氧合酶（LOX）活性都显著高于未通气的邻近枝条,且与虫害枝不通气的邻近枝3种酶活性和对照差异不显著。与虫害枝通气条件下,株内邻近枝3种酶活性略高于株间邻近枝。这些结果表明,虫害枣树挥发物作为损伤信号主要通过空气在株间进行传递。虫害24 h后,虫害株与邻近株通气5 d内,枣树PI、PPO和LOX活性大小依次是虫害株>邻近株>对照株;通气的邻近株内3种防御酶活性显著高于对照,并且PI和LOX活性先上升后下降,而PPO活性一直保持相对较高的水平。茉莉酸甲酯（MeJA）处理与枣粘虫取食试验结果基本一致,而绿叶挥发物（GLVs）处理的枣树3种酶活性增高迅速,2 h后就达到最大值,但高活性持续时间只有48 h。这表明虫害挥发物、MeJA诱导挥发物（MeJA-VOCs）和GLVs都可作为损伤信号通过空气传递到邻近枣树,激发邻近枣树的防御反应,且HIPVs和MeJA-VOCs激发的直接防御反应可持续5 d以上,而GLVs诱导的防御反应持续时间仅为2 d。虫害3 d后,在自然条件下的虫害株和邻近株3种酶活性均显著高于对照株,且邻近株PI活性呈曲折下降型变化,PPO活性呈“W”型变化,LOX活性则呈“N”形变化。从防御反应持续时间上看,邻近株PI高活性（与对照株相比）可持续5 d,PPO和LOX高活性可持续5 d以上;而虫害株3种酶的高活性持续时间更长,强度更大。综上所述,本文探明了田间条件下,枣树株间信号的传递途径和作用方式,探讨了虫害挥发物引起邻近枣树防御反应的作用机制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 植物损伤挥发物的种类及作用
• 1.1.1 绿叶挥发物的种类及作用
• 1.1.2 茉莉酸甲酯的作用
• 1.1.3 虫害挥发物的种类及作用
• 1.2 损伤挥发物信号的传递途径
• 1.3 损伤挥发物对邻近植株防御反应的影响
• 1.3.1 植株间的损伤信号传导
• 1.3.2 传导机制
• 1.4 损伤挥发物诱导的直接防御
• 1.4.1 蛋白酶抑制剂
• 1.4.2 多酚氧化酶
• 1.4.3 毒素化合物
• 1.4.4 脂氧合酶在诱导防御中的作用
• 1.5 本研究的目的意义
• 1.5.1 目的意义
• 1.5.2 技术路线和内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 试验材料
• 2.2.1 枣树
• 2.2.2 虫源
• 2.3 使用的主要仪器与试剂
• 2.3.1 主要仪器
• 2.3.2 试剂
• 2.4 试验设计
• 2.4.1 虫害信号传递途径研究
• 2.4.2 绿叶挥发物对邻近枣树防御反应的作用
• 2.4.3 MeJA-VOCs 对邻近枣树防御反应的作用
• 2.4.4 HIPVs 对邻近枣树防御反应的作用
• 2.4.5 邻近枣树防御反应持续的时间
• 2.5 酶活性测定方法
• 2.5.1 PI 活性的测定
• 2.5.2 PPO 活性的测定
• 2.5.3 LOX 活性的测定
• 2.6 数据处理与统计分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 虫害信号的传递途径
• 3.2 损伤挥发物对邻近枣树防御反应的作用
• 3.2.1 GLVs 对邻近枣树防御反应的作用
• 3.2.2 MeJA-VOCs 对邻近枣树防御反应的作用
• 3.2.3 HIPVs 对邻近枣树防御反应的作用
• 3.3 HIPVs 引起邻近枣树防御反应持续时间
• 3.3.1 引起枣树PI 活性的持续时间
• 3.3.2 引起枣树PPO 活性的持续时间
• 3.3.3 引起邻近枣树LOX 活性的持续时间
• 第四章 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介