植物為應(yīng)對昆蟲取食,進化出多種防御反應(yīng),而昆蟲共生菌又可以通過影響植物信號通路,進而影響植物的防御反應(yīng)。棉鈴蟲（Helicoverpa armigera）是棉花上的重要害蟲,對其生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。然而,共生菌介導(dǎo)棉鈴蟲和棉花間防御及反防御反應(yīng)的現(xiàn)象及機制尚不清楚。本研究利用生物學(xué)、微生物組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)以及代謝組學(xué)等技術(shù)手段,研究了棉鈴蟲共生菌的組成和結(jié)構(gòu)及其受影響的因素,以及共生菌對棉鈴蟲取食對棉花的防御反應(yīng)的影響。結(jié)果如下:1.棉鈴蟲不同發(fā)育階段共生菌的群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性:通過16S r RNA高通量測序技術(shù)和宏基因組技術(shù)分析并檢測了棉鈴蟲整個生活史體內(nèi)共生菌和群落結(jié)構(gòu)和多樣性。結(jié)果顯示:棉鈴蟲共生菌共注釋到25個門,60個綱,140個目,264個科,548個屬,898個種,厚壁菌門和變形菌門普遍存在于棉鈴蟲的不同發(fā)育階段,優(yōu)勢菌屬為腸桿菌屬和腸球菌屬,占70%以上,不同齡期共生菌豐度存在差異。1齡幼蟲和成蟲的共生菌豐富度和多樣性較高,而3、4齡幼蟲和蛹較低。2.棉鈴蟲共生菌群落的結(jié)構(gòu)和物種多樣性受組織部位的影響,棉鈴蟲反吐液共生菌有助于棉鈴蟲生長發(fā)育:棉鈴蟲3齡幼蟲整蟲共生菌豐富... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：195 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

昆蟲微生物直接或者間接影響植物反應(yīng)(Zhuetal2014)

棉鈴蟲共生菌多樣性及對棉花防御反應(yīng)的調(diào)控作用9圖1-2植物對昆蟲的誘導(dǎo)抗性(KesslerandBaldwin2002)Fig.1-2Thearenaofplant-inducedresistancetoarthropods2.1.1間接防御間接防御是一種植物特性，它能吸引食草動物的捕食者和擬寄生物，增加食昆蟲天敵的覓食成功率，從而促進對昆蟲種群的自上而下控制。植物揮發(fā)物是間接防御的重要組成部分，植物可以通過產(chǎn)生揮發(fā)物來應(yīng)對昆蟲的攻擊，揮發(fā)物可以用來阻止昆蟲取食，在植物的不同部分之間交流，或者在同種或不同植物之間誘導(dǎo)防御反應(yīng)(Dudarevaetal2006;Erbetal2015)。植物揮發(fā)物對昆蟲的天敵具有吸引力，對昆蟲本身具有防御功能(DickeandBaldwin2010)。例如，菜粉蝶Pierisbrassicae反吐液（又稱口腔分泌物，Oralsecretions，OS）中的β-葡糖苷酶（β-glucosidase）可以促使白菜釋放吸引寄生蜂Cotesiaglomerata的特異物質(zhì)(Mattiaccietal1995)；植物經(jīng)蚜蟲取食后會釋放多種植物揮發(fā)物（β-cubebene和α-amorphen）增強對蚜繭蜂的吸引力(TakemotoandTakabayashi2015)；玉米經(jīng)鱗翅目害蟲取食誘導(dǎo)后，會強烈表達萜

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文14圖1-3昆蟲咀嚼時能引起植物反應(yīng)的獨立刺激物(Watermanetal2019)Fig.1-3Independentstimuliknowntoelicitaplantresponseduringchewinginsectherbivory3棉鈴蟲與棉花互作研究棉花Gossypiumhirsutum，隸屬錦葵科、棉屬（Malvaceae：Gossypium），是世界上最主要的經(jīng)濟作物，不僅是世界范圍內(nèi)紡織工業(yè)的最重要的天然纖維的來源(Maetal2018;Yangetal2020)，還是重要的蛋白質(zhì)和油料來源(Limaetal2016)。作為戰(zhàn)略物資，棉花在國民經(jīng)濟、國防安全中的地位舉足輕重。但棉花易受多種害蟲取食危害，尤其是主要害蟲-棉鈴蟲，對其產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響(LuttrellRGetal1994;Wilsonetal2018)。上世紀(jì)90年代的棉鈴蟲大爆發(fā)，給我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重災(zāi)難(戴小楓和郭予元1993)。棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)，隸屬鱗翅目、夜蛾科(Lepidopter：Noctuidae)，分布于世界各地，是一種雜食性、遷飛型昆蟲，寄主范圍極其廣泛，涉及茄科、禾本科、豆科、十字花科、菊科等30多科200余種植物，是棉花上最重要的害蟲，對我國乃至整個世界上棉花種植產(chǎn)業(yè)以及其它作物造成了巨大的威脅(Maoetal2007;WuandGuo2005)。由于棉鈴蟲周期性發(fā)生規(guī)律、遠距離間歇性遷飛、作物間轉(zhuǎn)移危害、大范圍抗藥性形成、農(nóng)田作物的布局和耕作改制，大大加劇了其危害程度(郭予元1998)。據(jù)統(tǒng)計，我國僅1992年棉鈴蟲在各種作物上累計發(fā)生面積達

【參考文獻】：
期刊論文
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