论文部分内容阅读
亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis是我国玉米上的重要害虫,主要为害玉米心叶、雌穗、子粒和茎秆,每年造成严重的损失。丁布(DIMBOA)是玉米植株中一种重要的次生代谢物质,其在禾本科作物中广泛存在,并与这些作物对许多病虫的抗性有关,已有研究报道,丁布能够影响亚洲玉米螟的生命活动,玉米品种中丁布含量也与其对亚洲玉米螟的抗性有关。但系统研究丁布对亚洲玉米螟生长发育的影响还未见报道,亚洲玉米螟如何调控机体内的氧化还原系统来抵御丁布的干扰也鲜有研究。本论文系统研究了不同丁布含量玉米品种对亚洲玉米螟的影响以及亚洲玉米螟体内保护性酶和谷氧还蛋白对丁布防御的应答。主要研究结果如下:(1)采用郑单958玉米品种黄化苗提取丁布,高效液相色谱-质谱联用仪检测,经分析所得到的紫外吸收光谱、HPLC-MS图谱与文献基本吻合,因此根据得到的结果可以确定所提取的晶体物质为DIMBOA。利用高效液相色谱仪测定河南生产上推广的11个玉米品种的丁布含量,不同品种间丁布含量差异显著,丁布含量由高到低依次为登海662>郑单958>新单33>浚单20>先玉335>浚研158>郑韩9号>金骆驼335>新单36>隆玉,602>德单5号。(2)室内调查亚洲玉米螟对供试11个玉米品种的危害程度,其中丁布含量较低的德单5号、隆玉,602、新单36、金骆驼335品种的花叶指数均大于40%,玉米品种(除郑单958)对亚洲玉米螟的抗性有随丁布含量的增加而逐渐增强的趋势。(3)在上述11个玉米品种中,选取丁布含量依次降低,且差异显著的登海662、浚单20、隆玉602为供试玉米品种,研究亚洲玉米螟在3个玉米品种上的生长发育状况。结果表明:亚洲玉米螟幼虫发育历期和幼虫+蛹总历期在3个玉米品种之间差异显著。其中取食隆玉,602的总发育历期最短,为39.05d;取食浚单20的总发育历期最长,为43.22d。取食3个玉米品种的亚洲玉米螟蛹重和羽化率,随玉米品种丁布含量的降低而呈上升趋势。(4)分别用登海662、浚单20、隆玉602玉米品种叶片饲喂亚洲玉米螟幼虫,24h、48h、72h、96h后,比较亚洲玉米螟SOD、GST、POD和中肠Trypsin活性。结果显示,取食24h时,POD活性由大到小依次是登海662、浚单20、隆玉602,且差异显著,与丁布浓度从高到低的顺序一致;取食48h、72h、96h时,各处理与对照相比,POD活性都显著增大。在各时间段,取食3个玉米品种的亚洲玉米螟GST活性随玉米品种丁布含量的升高而增大,而且差异显著。与对照相比,各处理亚洲玉米螟SOD活性都显著增大,且在每一时间段,取食登海662的SOD活性都表现最大,亚洲玉米螟SOD活性基本上随玉米品种丁布含量的升高而增强。与对照相比,各处理亚洲玉米螟Trypsin活性在各时间段都显著降低,24h,其活性与玉米品种的丁布含量呈显著的负相关。(5)利用荧光定量PCR方法,研究亚洲玉米螟幼虫取食登海662、浚单20、隆玉602品种叶片后,脂肪体和中肠部位Grx基因的表达情况。无论是脂肪体还是中肠部位,取食隆玉602品种的该幼虫Grx基因表达水平与对照相比差别不大;取食登海662品种的该基因表达水平在脂肪体任何时间段都基本处于受抑制状态,而在中肠部位12h却显著受到促进作用;取食浚单20品种的该基因表达水平在中肠部位受到抑制,在脂肪体部位12h和48h受到明显的促进作用。(6)分别用模拟3个玉米叶片丁布含量的人工饲料饲喂亚洲玉米螟幼虫,12h,饲喂模拟登海662品种叶片丁布含量人工饲料的OfurGrx基因表达量在脂肪体部位高于玉米叶片饲喂处理,在中肠部位则低于叶片饲喂处理;饲喂模拟浚单20品种处理比较结果与饲喂模拟登海662品种比较结果正好相反。