【摘要】：煙粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)是一種世界性重大入侵的農業(yè)害蟲,其在傳播植物病毒方面的危害,已成為農業(yè)生產與發(fā)展的重大障礙。Hamiltonella作為煙粉虱攜帶的主要次生共生細菌,對煙粉虱的生物學和進化起著重要的作用。先前的研究發(fā)現(xiàn)攜帶Hamiltonella有利于Q型煙粉虱獲取、持留及傳播番茄黃化曲葉病毒(TYLCV)。本文利用先前已建立的具有相同遺傳背景的攜帶Hamiltonella和去除Hamiltonella的種群,系統(tǒng)研究了Hamiltonella有利于Q型煙粉虱傳播TYLCV的生態(tài)學機制。結果發(fā)現(xiàn)Q型煙粉虱在氮營養(yǎng)缺乏時,攜帶Hamiltonella有利于宿主昆蟲的生長；同時證實了攜帶Hamiltonella的Q型煙粉虱有利于宿主昆蟲壓抑誘導的植物防御反應及逃避天敵寄生蜂的寄生；對Q型煙粉虱與TYLCV之間的互作研究發(fā)現(xiàn)兩者借助于中間的寄主植物表現(xiàn)出間接的互惠關系。因此,煙粉虱-共生細菌以及病毒-植物-煙粉虱之間的互惠關系顯著提高了Q型煙粉虱的傳毒能力,進而促進了番茄黃花曲葉病毒病在我國的大面積暴發(fā)。相關研究結果對于闡明昆蟲-病毒-共生細菌三者間互作的生態(tài)學機制,研究開發(fā)新的蟲傳病毒病的防治新途徑具有重要意義。具體研究內容與結果如下：1. Hamiltonella有利于氮營養(yǎng)缺乏的Q型煙粉虱生長利用雙通玻璃管飼喂煙粉虱的方法,將Q型煙粉虱分別置于無氮,低、標準及高含氮量的營養(yǎng)液上取食,結果發(fā)現(xiàn)當Q型煙粉虱取食標準或高含氮量的營養(yǎng)液時,Hamiltonella對宿主煙粉虱無適合度優(yōu)勢和代價；然而當Q型煙粉虱在低或無氮量的營養(yǎng)液上取食時,攜帶Hamiltonella的煙粉虱相較于去除Hamiltonella的煙粉虱具有顯著的適合度優(yōu)勢；此外,田間采集的Q型煙粉虱雌蟲游離氨基酸的含量低于或大致相當于在室內取食低含氮量營養(yǎng)液的煙粉虱雌蟲游離氨基酸的含量。2. Hamiltonella壓抑Q型煙粉虱取食番茄誘導的防御反應攜帶Hamiltonella的Q型煙粉虱能夠顯著壓抑宿主昆蟲取食番茄后誘導的植物防御酶活及茉莉酸信號途徑防御基因的表達量,壓抑的植物防御反應增強了煙粉虱的產卵量和存活率；同時,壓抑的植物防御反應受植物水楊酸信號途徑的調控；此外,攜帶Hamiltonella的Q型煙粉虱分泌的唾液能夠顯著壓抑誘導的防御反應,進一步對煙粉虱唾液的分離發(fā)現(xiàn)無酶活的小分子物質是參與這種壓抑反應的刺激子。3. Hamiltonella有利于Q型煙粉虱逃避寄生蜂的寄生Hamiltonella不能影響寄生蜂對Q型煙粉虱的寄生率以及寄生蜂在宿主煙粉虱體內的生長發(fā)育；然而,Hamiltonella顯著影響寄生蜂對Q型煙粉虱的產卵選擇,寄生蜂更傾向在去除Hamiltonella的Q型煙粉虱體內產卵。4. TYLCV感染與Q型煙粉虱取食對番茄營養(yǎng)成分和防御反應的影響Q型煙粉虱取食感病番茄分泌的蜜露比取食健康番茄分泌的蜜露含有更高的糖/氨基酸比率,健康番茄葉肉組織中游離氨基酸的含量顯著高于感病番茄葉肉組織中游離氨基酸的含量,然而兩者在單糖含量上沒有顯著差異,感病番茄葉肉組織中糖/氨基酸比率是健康番茄葉肉組織中的2.5倍；健康番茄韌皮部中游離氨基酸的含量顯著低于感病番茄韌皮部中游離氨基酸的含量,同時健康番茄韌皮部比感病番茄韌皮部的單糖含量更低,然而在糖/氨基酸比率上,兩者之間沒有顯著差異；此外,病毒感染能夠抑制Q型煙粉虱取食番茄后的防御酶活及胼胝質數(shù)量。
【學位授予單位】：湖南農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S43
【圖文】：

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本文編號：2766899