摘要
本研究应用分子生物学、生物化学和实验动物学的理论方法，以中棉所41、中棉所49和石远321为试验材料，测定了机械损伤、不同龄期棉铃虫幼虫取食及棉铃虫幼虫口腔分泌物处理棉花叶片后一种多酚氧化酶GhPPO基因表达量及总PPO酶活性的变化动态。本研究可为阐明棉铃虫与棉花的互作关系提供理论依据。本研究的主要结论如下: 1、明确了不同品种棉花受到机械损伤后，GhPPO基因表达量和PPO活性的变化动态。中棉所41、中棉所49和石远321分别在处理9h、6h和6h后GhPPO的表达量达最高，分别为处理前的5.62倍、3.29倍和9.61倍，差异均达显著水平;分别在处理36h、36h、和60h后PPO酶活性达到最高，分别比处理前增加48.2％、39.3％和26.5％，差异均达显著水平。表明棉花GhPPO基因对机械损伤产生了应答反应。 2、明确了棉铃虫1龄幼虫取食不同棉花品种后，GhPPO基因表达量均呈先升高后降低、PPO酶活性均呈现逐渐增加的变化趋势。中棉所41、中棉所49和石远321分别在取食18h、18h和12h后GhPPO基因表达量达最高，分别为取食前的8.68倍、15.48倍和26.92倍，差异均达显著水平;取食60h后上述三种棉花的PPO酶活性分别比取食前增加71.4％、61.3％和61.3％,差异均达显著水平。表明GhPPO基因对棉铃虫取食产生了应答反应，且不同品种反应速度和强度有差异。 3、比较了不同龄期棉铃虫幼虫取食中棉所41后，GhPPO表达量及PPO酶活性的变化动态。3龄棉铃虫幼虫取食中棉所41后不同时间处理GhPPO表达量均与取食前相比无明显变化;与1龄幼虫相比，3龄幼虫取食3h后的表达量增加，其余各时间处理的表达量均降低。3龄幼虫取食后各时间处理的PPO酶活性均低于1龄幼虫，取食6h后PPO酶活性比取食前降低20.6％,差异达显著水平。表明高龄期棉铃虫幼虫取食对棉花GhPPO表达量及PPO酶活性有抑制作用。 4、棉铃虫幼虫口腔分泌物涂抹至受机械损伤的中棉所41、中棉所49和石远321叶片后，GhPPO表达量分别比清水对照处理下降了1.24倍、4.63倍和2.72倍，酶活性分别下降7.5％、23.3％和14.4％。证明棉铃虫幼虫口腔分泌物对GhPPO表达量及PPO活性具有抑制作用。 5、克隆得到棉花JA信号途径关键基因AOS和COI1，并测定了1龄和3龄棉铃虫幼虫取食棉花后AOS和COI1基因表达量的变化。3龄幼虫取食棉花24h后GhAOS的表达量明显低于1龄幼虫处理。表明高龄期幼虫取食对GhAOS基因表达量有抑制作用，推测GhPPO基因表达量可能与JA信号途径有关。 6、成功构建了GhPPO的原核表达载体，为进一步研究该基因的抗虫作用奠定了基础。
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