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自1997年Bt抗虫棉商业化以来,棉田主要害虫棉铃虫（Helicoverpa armigera）危害得到非常有效的控制,随之而来的次要害虫如盲蝽蟓、蚜虫的危害日益严重,研究新型、广谱的抗虫策略可以为抗虫棉研发提供创新思路。植物受害虫诱导合成多种次级代谢物以提高植物对于害虫的抵抗能力,包括释放一些挥发性的次级代谢物质（Herbivore-induced plant volatiles,HIPVs）。这些挥发性次级代谢物质被认为在植物的直接和间接防御中发挥重要作用,包括萜类、挥发性吲哚、脂肪酸衍生物、绿叶挥发物和含氮化合物。研究表明,（E）-β-石竹烯作为一种挥发性蓓半萜烯可以通过间接防御机制提高玉米和水稻植株抵御害虫能力,比如吸引害虫的寄生性天敌。但是（E）-β-石竹烯在棉花植株的害虫防御方面的具体功能和应用价值还需要更多研究证据。本研究在已有的工作基础上将棉花中负责（E）-β-石竹烯合成的石竹烯合酶基因GhTPS1转化棉花受体植株R15,展开一系列关于转GhTPS1基因棉花植株对棉花害虫与天敌寄生蜂的行为学影响研究,以期明确该基因在棉花害虫防御中的功能并丰富已有的棉花抗虫策略。主要取得以下进展:（1）通过棉花遗传转化和筛选,共得到4个转GhTPS1基因株系L18、L46、L48和L88。L18和L46转基因株系中GhTPS1基因的表达水平比R15植株升高3-5倍。（2）在实验室条件下,与R15植株释放的石竹烯产量(52–100 ng·plant-1·6 h-1)相比,L18和L46转基因株系可以释放出较高水平的（E）-β-石竹烯(358–363 ng·plant-1·6h-1)。同时,田间种植的L18和L46转基因株系释放的（E）-β-石竹烯也显著高于R15植株。（3）室内行为学研究结果表明,相较于对照植株R15而言,L18和L46转基因株系不仅可以降低棉铃虫的产卵率,还可以排斥棉蚜（Aphis gossypii）和绿盲蝽（Apolygus lucorum）。相应的,田间调查结果也表明,L18和L46转基因株系可以在一定程度上降低棉铃虫产卵率,并对绿盲蝽具有排斥作用。此外,田间调查发现L18和L46转基因株系还可以排斥中黑盲蝽。（4）在室内条件下对于上述害虫的寄生蜂天敌的行为学研究表明,L18和L46转基因株系可以显著吸引红颈常室茧蜂（Peristenus spretus）和烟蚜茧蜂（Aphidius gifuensis）,这二者分别是绿盲蝽和棉蚜的天敌;但是L18和L46转基因株系对于棉铃虫的天敌中红侧沟茧蜂（Microplitis mediator）则没有较为明显的行为学影响。综上所述,将GhTPS1转入棉花受体材料R15中,可以显著提高棉花植株的挥发性物质（E）-β-石竹烯的释放量,进而影响上述棉花害虫及部分天敌的选择行为,提高转GhTPS1基因棉花植株对于棉花害虫的抗性。本研究丰富了植物挥发物介导棉花-害虫-寄生蜂这种三级营养层之间相互关系网络,也为植物挥发性物质在棉花的害虫综合防御策略（Integrated pest management,IPM）中的应用提供了有利实验证据。总之,L18和L46转基因株系可以作为新型的转基因抗虫棉花种质资源被用于后续的抗虫棉育种工作。