B和Q型烟粉虱对寄主营养和抗性物质趋异适应性研究

基本信息
批准号:31371941
项目类别:面上项目
资助金额:78.00
负责人:焦晓国
学科分类:
依托单位:湖北大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:吴明煜,王亚平,张增焘,肖榕,王彦聪,杨帆,乔虎平
关键词:
寄主营养烟粉虱抗性物质竞争取代去趋异适应
结项摘要

B and Q biotypes Bemisia tabaci are important invasive pests throughout the world. Q biotype B. tabaci in China is gradually replacing the B biotype and become the dominant biotype in field, however, we know little about its exact mechanisms underlying the competitive displacement of B by Q whitefly. Our previous studies found that Q whitefly performed better on the oligotrophic host plants compared with B whitefly. Q whitefly has a wider host range, Q whitefly could complete growth and development on some host plants, such as peppers and kidney beans, whereas B whitefly is difficult to survive on these plants. Q whitefly is more tolerant to the insect-resistant material derived from host plants than B whitefly. The defense responses of the host plants induced by pest infestation usually decrease host nutrient levels and increase the secondary insect-resistant material content, the tolerance differences between B and Q whitefly to host defense response may mediate the competitive displacement. We therefore speculated that the tolerance differences between B and Q whitefly to host nutrient levels and the secondary insect-resistant substances (constitutive and inducible) may mediate their competitive displacement. In the present study, we compare and determine the asymmetric effects of the nutrient levels and/or secondary insect-resistant substances derived from some pepper and cabbage cultivars differing in resistance to whitefly on B and Q feeding and oviposition, growth and development, reproduction and detoxification enzyme activity. From the perspective of host nutrition and resistance physiology, we aim to elucidate the underlying mechanisms of competitive displacement of B by Q whitefly.

B和Q型烟粉虱是世界重要入侵性害虫。在中国,Q型烟粉虱逐渐取代B型而成为农田优势生物型,其确切取代机制目前所知甚少。我们前期研究发现,Q型烟粉虱较之B型烟粉虱在营养贫乏的寄主植物上表现更好。同时Q型烟粉虱具有更广的寄主范围,如辣椒和菜豆上,Q型烟粉虱生长发育良好,而B型烟粉虱很难存活,Q型烟粉虱可能对寄主抗虫物质耐受性更强。寄主受害虫侵染后诱导防御反应通常降低营养水平和升高次生抗虫物质含量,B和Q型烟粉虱对寄主防御反应耐受性差异也可能介导二者之间的竞争取代。据此我们推测:B和Q型烟粉虱对寄主营养水平和次生抗虫物质(组成型和诱导型)耐受性差异可能介导B和Q型烟粉虱间竞争取代。本研究以B和Q型烟粉虱及不同品种的辣椒和甘蓝为研究体系,比较不同品种寄主营养水平及次生抗虫物质对B和Q型烟粉虱取食和产卵、生长发育、繁殖和解毒酶表达及竞争取代的影响,从营养和和抗性生理角度阐明B和Q型烟粉虱竞争取代机制。

项目摘要

B和Q型烟粉虱是世界重要入侵性害虫。在中国,Q型烟粉虱逐渐取代B型而成为农田优势生物型,其确切取代机制目前所知甚少。我们研究发现,B型烟粉虱对不同质量的寄主植物鉴别能力强,但Q型烟粉虱较之B型烟粉虱更能耐受营养贫乏和抗虫物质含量高的寄主植物。同时提供千红,中椒4号,杭椒和中华红4个辣椒品种,测定B和Q烟粉虱取食和产卵选择性及取食行为。同时,测定4个辣椒品种主要营养和次生抗虫物质含量。中椒4号是高质量寄主(含有高营养和低抗虫物质),而中华红是低质量寄主(含有低营养和高抗虫物质)。EPG取食行为结果也与该结果一致,B和Q在中椒4号上的取食效率显著高于中华红。但B喜好在低质量中华红上取食和产卵,而Q对不同品种辣椒没有选择偏好。我们的结果表明可能不同品种辣椒释放的驱避性挥发物差异介导B和Q取食和产卵行为,中华红虽然质量差,但其释放的驱避性挥发物含量低,导致B烟粉虱偏好在其上取食和产卵。同时提供紫星,宝甘1号,春丰85,京丰1号和中甘19共5个甘蓝品种,测定B和Q烟粉虱取食和产卵选择性。同时,测定5个甘蓝品种主要营养和次生抗虫物质含量。B喜好在中甘19,春丰85和京丰1号上取食和产卵,而不喜好在宝甘1号上取食和产卵,B和Q避免在紫星上取食和产卵,而Q对其它4个品种甘蓝没有选择偏好。尽管5个甘蓝品种总酚,总氨基酸,总氮,总游离蛋白质和主要硫甙存在显著差异,但B和Q烟粉虱寄主选择与甘蓝体内主要硫甙,脂肪族硫甙,芳香族硫甙和总硫甙都没有显著相关,同时与总氨基酸,总氮都没有显著相关,但与多酚存在显著负相关。可见,我们研究结果表明B和Q烟粉虱对甘蓝选择受甘蓝体内多酚含量,而不是硫甙含量调控。与Q烟粉虱前期取食不同,B前期危害后显著提高寄主植物(甘蓝和辣椒)体内多酚含量,从而恶化寄主植物质量,进而导致B烟粉虱被Q取代。寄主受B烟粉虱侵染后诱导防御反应通常积累多酚类次生抗虫物质含量,而Q型烟粉虱前期取食不会导致寄主植物多酚的积累,该趋异性差异极可能是介导二者之间的竞争取代的一种主要机制。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019
2

莱州湾近岸海域中典型抗生素与抗性细菌分布特征及其内在相关性

莱州湾近岸海域中典型抗生素与抗性细菌分布特征及其内在相关性

DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20150518001
发表时间:2015
3

面向工件表面缺陷的无监督域适应方法

面向工件表面缺陷的无监督域适应方法

DOI:
发表时间:2021
4

极地微藻对极端环境的适应机制研究进展

极地微藻对极端环境的适应机制研究进展

DOI:10.7685/jnau.201807013
发表时间:2019
5

重大工程建设指挥部组织演化进程和研究评述:基于工程项目治理系统的视角

重大工程建设指挥部组织演化进程和研究评述:基于工程项目治理系统的视角

DOI:
发表时间:

焦晓国的其他基金

批准号:31572012
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30800121
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

寄主植物对Q型烟粉虱与B型烟粉虱竞争取代的影响及其机制研究

批准号:30771410
批准年份:2007
负责人:褚栋
学科分类:C1402
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
2

B型和Q型烟粉虱对高温胁迫的生殖与生理响应机制

批准号:30800722
批准年份:2008
负责人:郭建英
学科分类:C1402
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

B型烟粉虱对温度适应性的遗传和分子机制

批准号:31100269
批准年份:2011
负责人:吕志创
学科分类:C0301
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
4

甘蓝对B和Q型烟粉虱非对称性影响及其机制

批准号:31572012
批准年份:2015
负责人:焦晓国
学科分类:C1402
资助金额:60.00
项目类别:面上项目