【摘 要】
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玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)是为害玉米的一种重要的刺吸类害虫。为探究植物次生物质在不同玉米品种(系)抗蚜性中的作用,本试验在前期研究基础上,以抗蚜性不同的4个玉
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玉米蚜Rhopalosiphum maidis(Fitch)是为害玉米的一种重要的刺吸类害虫。为探究植物次生物质在不同玉米品种(系)抗蚜性中的作用,本试验在前期研究基础上,以抗蚜性不同的4个玉米品种(系)为材料,采用人工接虫的方法,系统调查了玉米蚜在4个玉米品种(系)上的种群数量变化,并测定了取食不同玉米品种(系)的玉米蚜三龄若虫主要解毒酶的活性及解毒酶基因的相对表达量;进一步采用人工饲料添加植物次生物质的方法,测定分析了玉米主要次生物质单宁和没食子酸对玉米蚜三龄若虫关键解毒酶活性及其相对基因表达量的影响。主要研究结果如下:(1)玉米蚜在4个供试品种(系)的种群消长趋势基本一致,但高峰期早晚及高峰期蚜量因品种(系)而异。在接蚜初期,由于对新环境的适应,玉米蚜种群数量有所降低,但随着时间的推移,玉米蚜种群数量开始快速增长;雄穗完全抽出后,玉米蚜开始转移为害雌穗,在雌穗灌浆期时种群数量达到高峰;后随着玉米的逐渐成熟,玉米蚜种群数量急剧下降,直至为零。综合来看,玉米蚜在抗性品种上高峰期推迟,且峰期蚜量减小。(2)取食郑单958的玉米蚜CYP450、Car E和ACh E酶活性显著增强,CYP4、CYP6、Car E和ACh E相对基因表达量显著上调,但GST活性及相对基因表达量表现为抑制。(3)随着人工饲料中单宁和没食子酸含量的增加,除GST外,Car E、CYP4、CYP6和ACh E的相对基因表达量均呈上调趋势;GST在0.65%单宁和0.60%没食子酸含量时酶活性最高;Car E和CYP450均在1.55%单宁和1.80%没食子酸含量时活性最高;而ACh E酶活性随次生物质含量的增加而变化不大。(4)取食含量为1.55%单宁和1.80%没食子酸人工饲料的玉米蚜,CYP4、CYP6、Car E和ACh E的相对基因表达量均呈上调趋势;取食单宁的玉米蚜GST相对基因表达量在6-24h随时间的推移呈显著上调趋势,但取食没食子酸时,其GST相对基因表达量随时间的推移无显著性变化。GST酶活性变化为先降低,6h后开始增加;CYP450酶活性随时间的推移呈增大的趋势;Car E酶活性变化为先增大,6h后下降,但处理组酶活性在24h时又显著增大;ACh E酶活性随时间的变化无明显变化。综上所述,玉米蚜在不同抗性玉米品种(系)上表现出比较一致的种群消长规律,但在抗性品种上种群高峰期推迟,峰期蚜量减小。玉米抗性影响玉米蚜体内主要解毒酶的活性及其基因相对表达量,植物次生物质单宁和没食子酸能诱导玉米蚜Car E和CYP450的活性及其相对基因表达量上调,但不影响ACh E酶的活性。玉米的抗蚜性与单宁和没食子酸含量密切相关,玉米蚜对寄主植物次生物质的适应可能与其解毒酶对次生物质的代谢有关。
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