论文部分内容阅读
棉花（Gossypiumarboretum）是经济作物、纺织纤维、饲料以及油、生物燃料产品的一个显著来源，然而棉铃虫（HelicoverpaarmigeraHübner）的危害日益加重，严重影响其产量的提高。从棉花中克隆得到一个可能与抗虫相关的多酚氧化酶GhPPO1基因及富亮氨酸蛋白激酶GhLRR1基因。为了研究该基因的抗虫作用，利用病毒介导的基因沉默（Virus-inducedGeneSilencing,VIGS）手段，应用分子生物学和实验动物学的方法，构建基因沉默重组载体pTRV2-GhPPO1、pTRV2-GhLRR1，有效地解除了棉花防御机制，证明棉花中的防御相关基因具有抵制植食性昆虫的作用。本研究对于了解棉花防御过程中与棉铃虫的互作关系，明确棉花防御机制具有重要意义。具体研究内容如下： （1）应用VIGS技术构建沉默载体，成功构建的pTRV2-GhPPO1、pTRV2-GhLRR1载体，有效地压制了棉花GhPPO1、GhLRR1表达量，降低了内源GhPPO1、GhLRR1含量。分别比空白对照组（CK）降低20%和45%，是空载体对照组（pTRV0）表达量的29%和54%。 （2）利用沉默GhPPO1、GhLRR1基因棉花饲喂2龄初期棉铃虫72h，测定棉铃虫质量变化情况，结果表明：饲喂沉默GhPPO1棉花棉铃虫2龄初期的存活率、虫重增加量均显著高于对照组棉花饲喂的棉铃虫，分别为空白对照组的1.86倍（P<0.05），空载体对照组的2.91倍（P<0.05）。饲喂沉默GhLRR1棉花棉铃虫2龄初期的存活率、虫重增加量均显著低于对照组棉花饲喂的棉铃虫。分别为空白对照组的35%（P<0.05），空载体对照组的56%（P<0.05）。 （3）明确了常规棉中棉所49受到2龄初期棉铃虫取食后，GhPPO1基因表达量在直接取食部位与间接取食部位变化情况。在处理18h、72h后，棉铃虫直接取食沉默GhPPO1植株叶片部位的表达量高于间接取食的叶片部位；该变化趋势与空白对照组（CK）和空载体对照组（pTRV0）变化趋势结果一致，差异均达显著水平；表明棉花GhPPO1基因对机械损伤产生了应答反应。而GhLRR1在处理18h、72h后，间接取食表达量高于直接取食叶片部位中的基因表达量，差异均达显著水平；表明GhLRR1基因对棉铃虫的取食损伤产生了间接部位的应答反应。 （4）通过qRT-PCR检查沉默GhPPO1、GhLRR1基因在棉花不同部位叶片中的基因表达量情况，沉默GhPPO1棉花植株中，新增叶片中基因含量最低，沉默效果最好。沉默GhLRR1棉花植株中，老叶叶片中基因表达量最低，沉默效果最好。