抗感虫水稻受褐飞虱取食诱导的应激反应差异性分析

文献类型: 中文期刊

第一作者: 连玲

作者: 连玲;董萌;吴春珠;张居念;施龙清;解振兴;陈玉玲;吴扬;姜照伟

作者机构:

关键词: 水稻;褐飞虱;应激反应;抗氧化酶;水杨酸

期刊名称: 福建农业学报

ISSN: 1008-0384

年卷期: 2025 年 40 卷 005 期

页码: 449-458

摘要: 【目的】褐飞虱[Nilaparvata lugens (St?l)]是危害水稻的重要害虫之一,探析抗感虫水稻响应褐飞虱取食的应激反应差异,为进一步研究水稻抗褐飞虱机理提供理论依据。【方法】以筛选获得的抗褐飞虱水稻种质BP4和感褐飞虱水稻品种TN1为试验材料,观察接褐飞虱后表型变化。采用生化法测定褐飞虱取食后丙二醛、脯氨酸、过氧化氢和总黄酮的含量,以及抗氧化酶包括过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxisome, POD)、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbateperoxidase,APX)与谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase, GR)的活性;并用ELISA和高效液相色谱法测定植物激素包括脱落酸、茉莉酸、生长素和水杨酸的含量。利用实时荧光定量PCR分析接褐飞虱不同时间段后抗氧化酶基因、水杨酸信号转导和合成相关基因的表达模式。【结果】接褐飞虱6 d时,感虫品种的死苗率达到100%;而抗虫种质BP4的死苗率为11.11%,其抗性级别为3,抗性水平为抗虫。接虫4 d时,抗感虫水稻植株中丙二醛和脯氨酸的含量均极显著增加,而总黄酮含量均无显著变化。同时,感虫TN1植株中过氧化氢的含量极显著增加,而抗虫BP4植株中的含量无显著变化;感虫TN1植株中CAT、POD和SOD的活性显著升高,而抗虫BP4植株中相应酶的活性均显著降低;另外,抗感虫植株中APX的活性均无显著变化,但感虫TN1植株中GR的活性显著降低,而抗虫BP4植株中该酶活性无显著变化;抗虫BP4植株中水杨酸的含量显著增加,而感虫TN1植株中水杨酸含量无显著变化。基因表达分析表明,接虫2 d时,抗虫BP4中大多数抗氧化酶类基因表达下调或无显著变化,而感虫TN1中多个抗氧化酶类基因表达极显著上调;此外,BP4中水杨酸信号转导和合成相关基因的表达均受褐飞虱取食的诱导,表达显著上调。【结论】褐飞虱取食后抗感虫水稻的过氧化氢含量、抗氧化酶活性及水杨酸含量变化等方面均有明显不同,表明抗感水稻响应褐飞虱取食的应激反应存在明显差异。筛选到的水稻种质BP4具褐飞虱抗性,将来有望应用于水稻抗褐飞虱育种研究。

分类号: S435.112.3

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