不同棉花品种在棉蚜胁迫下防御相关基因应答反应

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1、棉花学报CottonScience2013袁25渊5冤院388~395不同棉花品种在棉蚜胁迫下防御相关基因应答反应*张帅袁吕丽敏袁王春义袁雒珺瑜袁崔金杰渊棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所袁河南安阳455000冤摘要院为探讨不同棉花品种防御相关基因对棉蚜为害的应答反应开展本研究遥在田间自然状态下收集了中棉所41尧中棉所44尧中棉所49和中棉所79等4个棉花品种受苗蚜为害后的叶片袁使用荧光定量PCR方法袁研究了编码多酚氧化酶渊PPO冤尧铜/锌超氧化物歧化酶渊Cu/ZnSOD冤和热激蛋白渊HSP70冤等3种防御相关蛋白基因mRNA的变化情况袁结果证明不同品种的

2、防御基因对蚜虫胁迫的反应存在明显的差异遥以上试验结果暗示不同棉花品种应对苗蚜为害可能存在不同的防御途径袁可为抗棉蚜棉花材料的选择和抗棉蚜机制的研究提供借鉴遥关键词院棉花曰苗蚜曰防御相关基因曰差异应答中图分类号院S435.622文献标志码院A文章编号院1002-7807(2013)05-0388-08*ZHANGShuai,LYULi-min,WANGChun-yi,LUOJun-yu,CUIJin-jie(,455000,)Cottonhasacomplexgeneticbackground.Theaimofthisstudyistobetterunderstandthe

3、responsesofresistancegenesindifferentcottonvarietiesdamagedby.Wecollecteddamagedleavesinthefieldfromfourcottonvari-eties,CCRI41,CCRI44,CCRI49andCCRI79.FuorescentquantitativePCR,wasusedtoanalyzetheexpressionlevelsofpolyphenoloxidase(PPO)genes,Cu/Znsuperoxidedismutase(Cu/ZnSOD)andheatshockp

4、rotein70(HSP70)genes.There-sultsshowedthattheresponsesoftheseresistancegenestodamageofweredifferentinthefourcottonvarieties.Thi-isindicatesthatdifferentcottonvarietiesusedifferentresistancenetworkstoresponseaphiddamage.Ourfindingsprovidearef-erenceforselectingaphidresistantcotton,andforth

5、estudyofresistancemechanisms.cotton;seedlingaphids;resistancegene;differentresponses棉蚜(Glover)是广泛分布于世工作者研究目标遥界各国的一种常见害虫遥据记载袁全世界棉蚜的植物对植食性昆虫的抗性可包括2个方面袁寄主植物有76科285种袁其中袁棉花和葫芦科瓜即植物的组成抗性和诱导抗性遥组成抗性是指植[1]类为棉蚜的主要侨居寄主(第二寄主尧夏季寄主)遥物在遭受植食性昆虫进攻前就已存在的抗虫特由于棉蚜生殖周期短尧繁殖量大袁一旦条件适宜袁性曰而诱导抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻[3]在短期内

6、便能暴发危害遥随着转基因棉花的后所表现出来的一种抗虫特性遥植物的组成抗种植袁棉铃虫得到有效控制袁棉田用药量随之减性具有变异性较差的特性袁一旦昆虫适应植物的少遥但近年来袁棉田害虫种群发生演变袁棉蚜上升某种天然抗性袁该植物对这种昆虫的天然抵御能为棉田重要的害虫之一遥对于棉蚜的防治袁其他力可能彻底丧失遥诱导性抗性可分为抵御植食性农业防治技术和生物防治技术较难奏效袁生产上昆虫和提高自身生存能力两方面遥抵御植食性昆[2]主要依赖于化学防治袁使棉田用药量增加遥因虫包括产生有毒的次生化合物尧防御蛋白尧改变此袁筛选抗蚜棉花材料尧培育抗蚜品种成为育种自身的营养状况和释放挥发性物质吸引昆虫天

7、收稿日期院2013-03-08作者简介院张帅渊1980-冤袁男袁副研究员曰*通讯作者袁cuijinjie@126.com基金项目院转基因生物新品种培育重大专项渊2013ZX080012-004冤5期张帅等院不同棉花品种在棉蚜胁迫下防御相关基因应答反应389[4]敌曰提高自身生存能力为通过调整基因表达来药袁常规管理遥修复自身损害和提高自身抗逆能力遥植物诱导性材料的采集抗性水平与相关基因的表达情况相关遥于2011年5月16日苗蚜发生期袁即棉花三武娟等利用基因芯片技术研究了中棉所12叶期袁按如下蚜害分级标准田间采集不同受害等受棉铃虫