番茄潜麦蛾生物防治研究进展

番茄潜麦蛾[Tuta absoluta (Meyrick)]是起源于南美洲的一种毁灭性入侵害虫,近年来在欧洲、非洲和亚洲快速扩散并已入侵我国,对我国茄科作物产业具有高度潜在威胁。番茄潜麦蛾具有潜叶、蛀果、生活史短、繁殖力强等特性,导致单纯依赖化学农药的手段对其防治效果有限。国际上针对番茄潜麦蛾生物防治已开展了广泛的理论研究和应用探索,筛选了一批具有潜在应用价值的生物防治物。本文从番茄潜麦蛾寄生性和捕食性天敌昆虫、生防微生物、驱避植物及其提取物几方面入手,系统总结了国际上有关番茄潜麦蛾生物防治的研究进展。在今后我国番茄潜麦蛾的绿色防控中,可深入开展适应我国农业生境的生防物种引进、本土生防生物资源挖掘、生防生物产业化技术研发工作;同时,可通过对生防生物的组合运用和农田景观生态调节等措施促进生防生物的综合利用,以保障我国茄科作物产业高质量发展。

马铃薯应对马铃薯Y病毒与非介体昆虫胁迫的植物激素水平和基因表达变化

马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)及其非介体昆虫马铃薯块茎蛾(Phthorimaea operculella)是世界马铃薯产业的重要病虫害,为探究PVY是否影响马铃薯对马铃薯块茎蛾的生理响应,本研究分析了马铃薯块茎蛾在PVY侵染和健康对照植株上的生长表现,并对无病虫害、PVY侵染、模拟虫害处理(用马铃薯块茎蛾口腔分泌物涂抹),以及PVY侵染和模拟虫害协同处理的植株叶片进行了植物激素测定和比较转录组分析。结果显示:马铃薯感染PVY后对马铃薯块茎蛾的抗性显著提高;PVY侵染可抑制模拟虫害造成的脱落酸含量上升;与健康对照组相比,模拟虫害和PVY侵染处理分别诱导产生3998个和104个差异表达基因,而两者协同处理可诱导产生9178个差异表达基因,说明这2种胁迫共存对马铃薯产生了极大的生理影响。与模拟虫害处理相比,PVY侵染和模拟虫害协同处理诱导产生743个差异表达基因,而这些基因主要富集在转移酶活性、内质网中蛋白质加工、苯丙素生物合成等通路中,而脱落酸合成通路中众多基因表达下调,与该植物激素变化情况一致。综上所述,本研究系统分析了马铃薯应对PVY侵染、马铃薯块茎蛾模拟虫害以及两者协同处理的生理反应,为探究“植物-病毒-非介体昆虫”三者互作提供了科学依据。

结球甘蓝香叶基芳樟醇合酶基因的克隆及功能分析

萜类化合物在植物防御病虫害等胁迫中具有重要的生物学和生态学功能,香叶基芳樟醇合酶(geranyllinalool synthase,GES)是萜类合成途径中的关键酶。为解析结球甘蓝中GES的功能,本研究采用聚合酶链反应方法克隆了该基因,检测其在生物胁迫诱导下的表达特性,并对其蛋白质的原核表达特性及生化功能进行了研究和测定。结果表明:BoGES蛋白质的氨基酸序列在十字花科植物中高度保守;小菜蛾、丁香假单胞菌(Pst DC3000)、水杨酸、茉莉酸甲酯诱导均能上调BoGES基因的表达,说明该基因参与生物胁迫诱导的反应;该蛋白质能够以香叶基香叶基焦磷酸为底物催化合成香叶基芳樟醇。此外,用“Y”型嗅觉仪测定玉米螟赤眼蜂对不同浓度香叶基芳樟醇的行为反应,发现香叶基芳樟醇能够吸引赤眼蜂。综上所述,本研究对结球甘蓝中的BoGES基因功能进行了系统研究,为进一步研究十字花科植物中萜类合酶及萜类化合物的生物学和生态学功能提供了科学依据。