摘要
Epichlo?内生真菌常与冷季型禾草形成共生体，大量以人工草地禾草高羊茅（Festuca arundinacea）和黑麦草（Lolium perenne）为材料的研究结果表明内生真菌感染可增强宿主禾草的抗虫性，且这一抗性与染菌禾草产生的大量生物碱有关。内生真菌在天然禾草中也广泛存在，只是感染内生真菌的天然禾草中生物碱的浓度多数较低，有的天然禾草根本不产生生物碱。另外，不同口器的植食性昆虫对植物产生的损伤不同，植物对取食的响应也有差异，目前研究中研究者多采用不同的禾草-内生真菌共生体探索内生真菌对不同口器昆虫抗性的影响，那么，同种内生真菌-禾草共生体的抗虫性是否会因取食方式的不同而发生改变呢？目前还鲜有报道。 本文以内蒙古中东部草原优势种感染和不感染内生真菌 Epichlo? bromicola的天然禾草羊草(Leymus chinensis)为植物材料，以具咀嚼式口器的东亚飞蝗(Locusta migratoria)和具刺吸式口器的禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)为食草昆虫，探究内生真菌感染对宿主抗虫性的影响，得到的主要结果如下： 1.为了更直观地反映植物受虫害的程度，本文首先调查了内生真菌对植物叶形状和叶面积的影响，并通过叶片长宽积和叶面积的回归获得精准的叶片校正系数，结果发现内生真菌感染显著增加了宿主叶片的叶长、叶宽和叶面积，但未改变叶片的校正系数，羊草叶片校正系数为0.6107。 2.内生真菌感染既增强了宿主羊草抗蚜虫的取食能力，也增强了宿主羊草抗蝗虫的取食能力。在选择性离体试验中，染菌羊草叶片上的禾谷缢管蚜数量显著低于不染菌羊草；在非选择性在体实验中，内生真菌感染显著降低了东亚飞蝗取食叶面积。 3. 蚜虫取食可显著降低羊草的光合效率，内生真菌在蚜虫取食前后均有增加宿主光合效率的趋势。内生真菌感染和蝗虫取食均未显著改变羊草的碳氮比、可溶性蛋白和可溶性糖含量。昆虫取食前内生真菌感染降低了游离氨基酸 Thr、Lys和Ala的含量，其中Thr和Lys是昆虫必须氨基酸，随着昆虫的取食，染菌和不染菌植株的游离氨基酸含量差异减小。 4.通过对E. bromicola内生真菌基因组中生物碱生物合成基因簇进行分析，发现E. bromicola缺少麦角碱类、吲哚二萜类生物碱生物合成基因簇的部分基因，但具有波胺合成基因perA，采用特异性引物扩增perA后，发现编码缩合结构域的基因出现非特异性扩增，还原酶结构域基因缺失，由此推测E. bromicola也不能产生波胺。 5.无论羊草是否被食草昆虫取食，内生真菌感染均对宿主的总黄酮含量无显著影响，但导致宿主木质素含量显著增加，说明内生真菌可能通过增加宿主植物体内木质素含量，进而增强宿主羊草的抗虫性。 本文研究结果表明，内生真菌虽然不产生生物碱，但仍然能显著提高天然禾草羊草对具有不同口器的食草昆虫的抵抗能力，内生真菌感染导致的宿主植物中昆虫必需氨基酸含量的降低以及木质素含量的增加可能在提高宿主抗虫性方面具有重要贡献。
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