蛋白激發(fā)子是誘導(dǎo)植物對(duì)病蟲(chóng)害產(chǎn)生系統(tǒng)抗性的一類(lèi)生物因子。病原相關(guān)分子模式(MAMPs)在植物先天免疫中起著至關(guān)重要的作用。桃蚜(桃蚜屬)是豆科植物的主要害蟲(chóng)之一,它同時(shí)是常見(jiàn)的豆科植物病毒病(BCMV)的傳播介體。隨著B(niǎo)CMV流行爆發(fā)的趨勢(shì)加強(qiáng),桃蚜的危害在豆類(lèi)種植區(qū)生產(chǎn)中越來(lái)越受到關(guān)注。隨著利用微生物代謝產(chǎn)物控制害蟲(chóng)的興起,豆科作物蚜蟲(chóng)的廣泛生物防治技術(shù)正在得到廣泛的研究。本研究通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)評(píng)估了兩種激發(fā)子PeBC1和PeBA1誘導(dǎo)菜豆抗蚜蟲(chóng)的作用。PeBC1從腐生真菌灰霉菌(Botrytis cinerea)中分離獲得,PeBA1從淀粉芽孢桿菌NC6(Bacillus amyloliquefaciens NC6)中分離獲得。在18、21和25℃條件下測(cè)定PeBC1激發(fā)子的三個(gè)濃度(33.56、25.43、19.33μg mL~(-1))對(duì)蚜蟲(chóng)的若蟲(chóng)發(fā)育和繁殖的影響,在21、27和30℃條件下測(cè)定PeBA1激發(fā)子的三個(gè)濃度(40.51,24.91 and 16.38μgmL~(-1))對(duì)蚜蟲(chóng)的若蟲(chóng)發(fā)育和繁殖的影響,測(cè)試時(shí)將蛻皮(0-6小時(shí)齡)的無(wú)翅成蟲(chóng)置于激發(fā)子處理的豆科植物表面,測(cè)試蚜蟲(chóng)的若蟲(chóng)發(fā)育時(shí)間和繁殖能力。除了測(cè)定蚜蟲(chóng)的生物學(xué)參數(shù)外,還通過(guò)RT-qPCR檢測(cè)了茉莉酸(JA)和水楊酸(SA)植物防御途徑相關(guān)的關(guān)鍵基因的相對(duì)表達(dá)水平。生物測(cè)定結(jié)果表明,兩種蛋白激發(fā)子對(duì)蚜蟲(chóng)壽命參數(shù)均有顯著的半致死作用(p0.05)。在不同溫度下,溫度越低顯著性差異越明顯。與對(duì)照組相比,不同濃度在不同溫度下的處理均可觀(guān)察到若蟲(chóng)發(fā)育時(shí)間顯著延長(zhǎng)、繁殖力顯著下降。相比于激發(fā)子處理組植物,蚜蟲(chóng)更傾向于取食對(duì)照植物。此外,與對(duì)照組植物相比,激發(fā)子處理的植物表現(xiàn)出對(duì)蚜蟲(chóng)的誘導(dǎo)抗性,在葉面噴施兩種誘導(dǎo)子蛋白均可顯著上調(diào)SA通路相關(guān)基因的表達(dá)水平,而JA通路相關(guān)基因的表達(dá)則呈中度誘導(dǎo)。此外,PeBA1處理組中蚜蟲(chóng)的抗性相關(guān)關(guān)鍵基因上調(diào)表達(dá)。LC/MSMS定量結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,蛋白激發(fā)子處理后JA和SA兩種植物激素在6小時(shí)顯著升高,隨后JA和SA含量開(kāi)始下降,但仍比對(duì)照組含量高。研究結(jié)果表明,這兩種蛋白質(zhì)激發(fā)子可以作為有效的害蟲(chóng)生物防治資源,用于防治像桃蚜類(lèi)的害蟲(chóng)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：S436.43
【文章目錄】：
附表
摘要
ABSTRACT
Abbreviation
CHAPTER Ⅰ INTRODUCTION AND REVIEW OF LITERATURE
    1.1 Plant defense response
    1.2 Elicitors induced resistance
    1.3 Common bean defense response
    1.4 Life cycle of green peach aphid(Myzus persicae)
        1.4.1 Life cycle description
        1.4.2 Eggs
        1.4.3 Nymphs
        1.4.4 Adult
        1.4.5 Fecundity of aphid
    1.5 Biotic and abiotic related stresses pathway
        1.5.1 SA mediated pathway
        1.5.2 JA mediated pathway
        1.5.3 ABA mediated pathway
        1.5.4 Ethylene mediated pathway
        1.5.5 NO mediated pathway
    1.6 Mechanism of insect action
    1.7 Quantification of plant Hormones
    1.8 Molecular approaches identifying Elicitors-induced resistance against Aphid
    1.9 Objectives
CHAPTER Ⅱ MOLECULAR AND FUNCTIONAL CHARACTERIZATION OF ELICITOR PEBC1EXTRACTED FROM BOTRYTIS CINEREAINVOLVED IN THE INDUCTION OF RESISTANCE AGAINST GREEN PEACH APHID(MYZUSPERSICAE)IN COMMON BEANS(PHASEOLUS VULGARISL.)
    2.1 Introduction
    2.2 Materials and methods
        2.2.1 Insects and plant culture
        2.2.2 Protein purification
        2.2.3 Bioassays with elicitor protein PeBC
        2.2.4 Isolation of RNA and cDNA synthesis
        2.2.5 Total RNA isolation:
        2.2.6 cDNA synthesis for RT-qPCR:
        2.2.7 Reaction mix for cDNA
        2.2.8 PCR condition for synthesis of cDNA
        2.2.9 RT-qPCR
        2.2.10 Thermal condition for RT-qPCR
        2.2.11 Reverse transcription–quantitative PCR(RT-qPCR)
        2.2.12 Statistical analysis
    2.3 Results
        2.3.1 Effect of elicitor PeBC1 on nymphal development time of aphids
        2.3.2 Effect of elicitor PeBC1 on the fecundity of aphids
        2.3.3 Expression levels of JA and SA pathway-associated genes in response to PeBC1 elicitor
    2.4 Discussion
    2.5 Summary
CHAPTER Ⅲ MICRO PTHOGEN PROTEIN ELICITOR PEBA1 EXTRACTED FROM(BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS)INDUCED RESISTANCE AGAINST GREEN PEACH APHID(MYZUS PERSICAE)ON COMMON BEAN(PHASELOUS VULGARIS L.)
    3.1 Introduction
    3.2 Materials and methods
        3.2.1 Pathogen and plant cultivation
        3.2.2 Protein purification
        3.2.3 Characterization of protein
        3.2.4 Isolation of RNA and cDNA synthesis
        3.2.5 RT-qPCR analysis
        3.2.6 Preparation of sample for LC/MSMS
        3.2.7 Statistical analysis
    3.3 Results
        3.3.1 Influence of PeBA1 elicitor on nymphal development time of aphids
        3.3.2 Effect of elicitor PeBA1 on the fecundity of aphids
        3.3.3 Effect of PeBA1 elicitor on expression of JA and SA pathway-associated genes
    3.4 Quantification of plant Hormones jasmonic acid and salicylic acid
    3.5 Discussion
    3.6 Summary
Conclusion
References
ACKNOWLEDGEMENT
Resume

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本文編號(hào)：2841159