番茄黄化曲叶病毒病的防治效果及相关抗性基因的表达特征分析

论文摘要

番茄黄化曲叶病毒病（Tomato yellow leaf curl virus disease, TYLCVD）是危害番茄（Lycopersicon esculentum Mill）生产的一种病毒病。目前,该病已经成为制约江苏省番茄生产的主要病害之一。TYLCVD由双生病毒科（Geminiviridae）菜豆金色花叶病毒属（Begomovirus）番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）引起,该病毒在烟粉虱和番茄植株内双向存活,自然条件下只能由烟粉虱传播。研究报道烟粉虱种群数量的剧增,随即TYLCVD会大面积暴发。而烟粉虱寄主范围十分广泛,给该病害的防治带来很大难度。本研究从三方面开展实验。一是从控制烟粉虱的种群数量角度,研究了设置防虫网、铺设地膜、间作黄瓜等措施对控制烟粉虱的种群数量和防控TYLCVD的效果。二是研究了烟粉虱对五种不同类型药剂的敏感性,检测施药后烟粉虱体内抗药相关基因CYP6CM1和Coel勺表达情况,为合理用药和烟粉虱抗性治理提供理论基础。三是研究番茄抗病相关基因LeHTl、Permease6勺表达特征与抗病的相关性,为筛选抗性基因进行辅助育种工作奠定基础。研究结果如下：1.设置防虫网较无防虫网烟粉虱种群数量少38.22%。铺设黑白、银黑地膜对烟粉虱种群数量和病害的发生有较好防控效果,黑白地膜、银黑地膜较黑色地膜烟粉虱分别少72.57%,50.59%。设置防虫网与黑白地膜处理TYLCVD发病率较无防虫网设置组低35.49%。间种黄瓜对烟粉虱的种群数量无显著影响,但可减少病害发生,间作黄瓜处理下黑白地膜发病率仅为7.05%,黑色地膜发病率达17.64%。影响TYLCVD发病的因素的主次顺序依次为：防虫网、地膜、间作黄瓜。优组合为：设置防虫网、铺设黑白地膜、间种黄瓜。覆盖紫外吸收膜较覆盖普通PVC膜烟粉虱种群数量少37.64%,紫外吸收膜处理铺设银黑地膜田块发病率最低,仅为9.85%。黄板监测统计的烟粉虱种群数量变化显示,挂置2-9d诱集烟粉虱种群数量增幅最大,诱集烟粉虱成虫数量由少至多依次为,黑白地膜、银黑地膜、透明地膜、无地膜、黑色地膜。2.药剂处理72h后烟粉虱成虫校正死亡率由高到低分别为：4%阿维菌素,98.01%；70%艾美乐,80.91%；5%锐劲特,61.15%；2.5%高效氯氟氰菊酯,40.73%；25%噻嗪酮,低于5%。Semi-quantitive PCR检测发现70%艾美乐处理后,烟粉虱CYP6CM1基因表达量显著升高,Coel基因表达量与药剂处理前无明显差异。4%阿维菌素处理后,CYP6CM1基因表达量显著下降,Coel基因表达量与药剂处理前无明显差异。2.5%高氯氟氰菊酯处理后CYP6CM1基因表达量表达量变化不大,Coel基因表达量稍有增加。25%噻嗪酮处理后CYP6CM1基因稍有增加,Coel基因表达量略有下降。由于不同剂型的靶标基因不同,该CYP6CM1、Coel可能参与抗药性,也可能是烟粉虱成虫的一种应急反应,有待于进一步研究。3.感性材料S与抗性材料TY-2（含Ty-2抗病基因）在接种第2d便检测到病毒,抗性材料TY-1和TY-3（分别含Ty-1,Ty-3抗病基因）分别在接种后3d、15d检测出病毒条带。S和TY-1分别在接种后7d、20d有明显的发病症状；TY-2和TY-3整个生育期均无发病症状。接种后,LeHTl表达量在S中0d处理时无表达,随接种时间增加呈现表达量先上升后下降趋势；在TY-2、TY-3中LeHT1Od时表达量高,随接种时间增加呈下降趋势,TY-1在接种5d时降至最低,随后稍有增加。接种后,Permease基因在S中表达量显著提高,7d后略有降低；TY-1的Permease基因表达量先降低,15d时表达量回升；TY-2的Permease基因在接种后的表达量增加；在TY-3中, Permease基因在接种前后表达水平变化不大,15d时略有升高。由于抗病材料的来源不同,病毒的侵入时间和抗病基因的表达差异较大,表明不同抗源可能含有不同的抗病信号通路和抗病机制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 1 番茄黄化曲叶病毒病（TYLCVD）的研究进展
• 1.1 番茄黄化曲叶病毒病（TYLCVD）致病原因
• 1.2 番茄黄化曲叶病毒病（TYLCVD）的发病症状
• 1.3 番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）的检测
• 1.3.1 生物学检测法
• 1.3.2 血清学检测方法
• 1.3.3 分子生物学检测方法
• 2 番茄黄化曲叶病毒病（TYLCVD）传播媒介—烟粉虱
• 2.1 烟粉虱的起源与分布
• 2.2 烟粉虱的生活习性及危害
• 2.3 烟粉虱抗药性研究进展
• 2.3.1 烟粉虱对有机氯类杀虫剂的抗性研究进展
• 2.3.2 烟粉虱对有机磷类杀虫剂的抗性研究进展
• 2.3.3 烟粉虱对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性研究进展
• 2.3.4 烟粉虱对新烟碱类杀虫剂的抗药性研究进展
• 2.3.5 烟粉虱对生长调节剂类杀虫剂的抗药性研究进展
• 3 番茄黄化曲叶病毒病（TYLCVD）抗病育种的研究进展
• 3.1 抗性来源
• 3.1.1 智利番茄
• 3.1.2 多毛番茄
• 3.1.3 醋栗番茄
• 3.1.4 秘鲁番茄
• 3.1.5 契斯曼尼番茄
• 3.2 抗性基因的研究成果
• 3.3 抗病品种的获得
• 3.4 番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）接种
• 4 番茄黄化曲叶病毒病（TYLCVD）的防治方法
• 4.1 农业防治
• 4.2 化学防治
• 4.3 物理防治
• 4.4 生物防治
• 第二部分 研究报告
• 摘要
• 第一章 间作及几种物理防治对烟粉虱种群数量和番茄黄化曲叶病毒病防控效果的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 调查方法及数据处理
• 2 结果
• 2.1 防虫网、间种黄瓜、地膜对烟粉虱种群数量和TYLCVD的防控效果
• 2.2 防虫网、间种黄瓜与地膜处理下TYLCVD发病率
• 2.3 防虫网、间种黄瓜、地膜处理的主次顺序
• 2.4 不同大棚覆盖材料对烟粉虱种群数量和TYLCVD的防控效果
• 2.5 黄板监测不同地膜间烟粉II种群数量变化
• 3 讨论
• 第二章 烟粉虱对几种药剂的敏感性检测及其抗药相关基因表达特征分析
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 番茄苗期准备
• 1.2.2 烟粉虱对供试药剂敏感性检测
• 1.2.3 药剂处理后烟粉虱体内代谢抗性检测
• 2 结果
• 2.1 烟粉虱对供试试剂敏感性检测
• 2.2 药剂处72h后烟粉虱CYP6CM1基因和Coe1基因表达量差异
• 3 讨论
• 第三章 抗、感TYLCVD材料中抗性关键基因的表达特征分析
• 摘要
• 1 材料及方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 TYLCV病毒接种
• 1.3 番茄TYLCV病毒含量检测
• 1.3.1 CTAB法番茄总DNA提取
• 1.3.2 病毒PCR扩增检测
• 1.4 TYLCV抗性相关基因的Semi-quantitive PCR分析
• 1.4.1 番茄RNA提取
• 1.4.2 cDNA的合成
• 1.4.3 相关基因PCR扩增
• 2 结果
• 2.1 四种材料病毒侵入检测
• 2.2 LeHTl基因表达水平
• 2.3 Permease基因的表达水平
• 3 讨论
• 全文结论
• 参考文献
• 附录
• 硕士期间发表的学术论文
• 致谢