茶树对小贯小绿叶蝉侵染的形态、生理生化及分子响应
小贯小绿叶蝉Empoasca（Matsumurasca）onukii Matsuda是我国及东亚茶叶产区最主要的害虫之一，经常发生造成茶叶生产上的重大损失。茶树对小绿叶蝉侵染的抗虫响应机制一直是茶叶研究中的重点。茶树的防御反应一般由小贯小绿叶蝉取食中产生的两个诱发因子诱导：机械损伤和叶蝉口器侵染。本文以金萱为研究材料，对叶蝉侵染、机械损伤和未处理对照叶片进行形态、生理生化的比较研究，并对不同处理进行转录组测序，在不同转录组间进行多样化分析比较，探究茶树对小贯小绿叶蝉侵染的防御响应机制，主要研究结果如下： 1.茶叶鲜叶经叶蝉侵染后重量下降，叶长缩短，叶蝉的侵染会抑制茶树的生长发育过程和有机物的代谢积累过程。氨基酸、茶多酚、儿茶素总量下降，咖啡碱总量略微上升，可溶性糖总量没有明显变化。 2.茶叶鲜叶经叶蝉侵染与机械损伤后鲜叶PAL酶与PPO酶活性显著下降，与KEGG代谢通路结果在一定程度上吻合。叶蝉侵染过程以及机械损伤过程抑制了PAL酶与PPO酶的活性，抑制了茶树部分代谢过程，并减弱了茶树的抗逆境胁迫能力。 3.叶蝉侵染过程以及机械损伤过程与未处理对照组相比，基因表达水平相近，差异不明显。叶蝉侵染组与未处理对照组相比，共找到差异基因数量为31218个，其中差异基因上调表达数量为1361个，下调表达数量为1536个；机械损伤组与未处理对照组相比，共找到差异基因数量为31224个，其中差异基因上调表达数量为1592个，下调表达数量为1698个；叶蝉侵染组与机械损伤组相比，共找到差异基因数量为31044个，其中差异基因上调表达数量为8个，下调表达基因数量为39个。 4.通过对上下调差异表达基因的注释功能进行GO富集分析发现：叶蝉侵染组分子功能上富集于细胞催化功能、物质结合与合成功能，细胞组分上富集于细胞器、细胞膜部分，生化过程上富集于细胞代谢、应激反应，揭示了细胞膜上的催化、合成功能以及膜上代谢过程的变化是茶树应对叶蝉侵染机制中的重要部分；机械损伤的功能富集于叶蝉侵染相似，但是数量更大，细胞膜上的催化、合成功能以及膜上代谢过程应更加明确，机械损伤是茶树防御机制的重要诱因。 5.通过对上下调差异表达基因的注释功能进行 KEGG富集分析发现：叶蝉侵染后，植物激素合成和信号转导途径上基因表达变化显著；机械损伤后，植物激素合成、维生素代谢和信号转导途径上基因表达变化显著，表明激素调节是茶树防御的重要手段。
茶树;小贯小绿叶蝉;抗虫响应;机械损伤;转录组测序;差异基因
华南农业大学
硕士
茶学
曹藩荣
2018
中文
S435.711
2019-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）