摘要
红树林植物叶片虫害常分为啃食型虫害和刺吸型虫害两种类型，本研究对福建秋茄(Kandeliaobovata)群落两类叶片虫害发生的时空格局、影响两类虫害发生的因素及植物对虫害的响应机制进行研究，主要结果如下: 1、以发生率(OR)、叶片受损率(DR)、受害程度(ID)为虫害指标，两类叶片虫害的空间变化特征为: (1)厦门市下潭尾秋茄群落不同树冠方位叶片虫害的啃食型受害程度(NID)、刺吸型受害程度(SID)、总受害程度(TID)均无显著性差异。啃食型叶片受损率(NDR)在南侧达4.53±0.49％,显著高于东侧3.10±0.27％; (2)厦门市下潭尾秋茄群落树冠不同高度叶片虫害的TID、SID呈现为冠层下部显著高于冠层上部。其中，刺吸型虫害发生率(SOR)和刺吸型叶片受损率(SDR)均显著高于上层，上、下层的啃食型虫害发生率(NOR)、NDR均无显著差异; (3)厦门市下潭尾秋茄群落不同潮间带的TID表现为外带的TID显著高于中带的TID。对于啃食型虫害，中带的NID、NOR及NDR均为最高，外带最低。对于刺吸型虫害，内带的SID、SOR最高，中带的最低; (4)在福建六个秋茄群落中，TID、NID及SID分别在漳州龙海浮宫(FG)、FG、下潭尾(XTW)呈现最高值。总虫害发生率(TOR)与TID的变化特征相似，TOR由高到低排序为:漳州龙海浮宫FG(54.74±1.49％)＞下潭尾XTW(49.17±2.49％)＞泉州洛阳桥QZ(40.65±3.18％)＞云霄YX(36.33±2.39％)＞湾坞WW(20.35±1.90％)＞福鼎FD(19.78±2.51％),TID和TOR在五个秋茄群落中(除YX)呈现出沿纬度由南至北逐渐降低的趋势。 2、厦门市下潭尾红树林不同季节叶片虫害的TID表现为冬季＞夏季＞春季＞秋季，冬季的TID显著高于秋季。对于啃食型虫害，四个季节的NOR无显著差异，冬季和秋季的NDR显著高于春季和夏季。对于刺吸型虫害，秋季的SOR为10.50％±2.08％,显著小于冬季和夏季，SDR则表现为冬季显著高于其他三个季节。 3、厦门市下潭尾秋茄叶片的形态指标、化学成分与虫害指标的关系为:NOR与单宁含量呈显著负相关，与叶片碳含量呈显著正相关;NDR与叶片比叶面积SLA呈显著正相关，与单宁含量呈显著负相关，与C/N比呈显著负相关;刺吸型虫害发生率和受损率与叶片的形态及化学成分均无显著性关系。 4、福建秋茄群落叶片虫害的TID与单宁含量(tannin)呈显著负相关，与年均气温(temperature)呈显著正相关。NID与叶厚(LT)呈显著负相关，与水温(WT)呈显著正相关;SID与各植物指标、生境因子均无显著相关性。 5、对啃食型虫害的响应而言，植物转录组差异基因在GO注释中主要参与细胞过程、代谢过程等过程。KEGG通路中则主要富集在代谢途径、次生代谢物的生物合成，有机体系统中的植物-病原互作等通路。植物蛋白组差异蛋白GO注释主要富集在生物学过程中的代谢过程、细胞过程等过程，KEGG通路中差异蛋白则富集在类黄酮生物合成、苯丙素生物合成、次生代谢物生物合成等通路中。结合转录组及蛋白组，啃食型受害叶片差异基因在类黄酮生物合成通路富集最为显著，CHS、CYP73A、F3H、DFR、ANS、ANR、CYP75A等转录基因在该通路中均显著上调;差异蛋白在类黄酮生物合成及苯丙素生物合成富集，F3H、ANS、ANR等蛋白在该通路中均显著上调。转录组和蛋白组联合分析结果表明，受啃食型昆虫为害的植物叶片在类黄酮通路上，CHI3、AN3、ANS、CHS2、ANR差异基因及其差异蛋白共同上调，主要合成天竺葵素(Pelargonidin)及矢车菊素(Cyanidin)两种花青素进行植物防御响应。 6、对刺吸型虫害的响应而言，植物转录组差异基因GO注释主要参与代谢过程、对刺激的响应等过程，KEGG通路中主要富集在植物-病原互作，新陈代谢的苯丙素的生物合成、各种植物次生代谢物的生物合成等通路中。刺吸型受害叶片差异基因在植物-病原互作通路中富集，Ca2+被激活后间接作用于MPK4的上调，使注释到水杨酸通路的PR1上调表达。植物蛋白组差异蛋白GO注释主要富集在光合系统、光合系统Ⅱ等过程，KEGG通路中主要富集在蛋白质加工、植物-病原互作等通路中。在转录组及蛋白组中，植物-病原互作通路的差异基因HSP90及其差异蛋白通过上调作用，引起植物通过超敏反应进行植物防御响应。
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