收藏本站
《中国林业科学研究院》 2000年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

美洲黑杨酚甙类次生代谢产物与抗虫性状基因定位

房建军  
【摘要】:光肩星天牛(Anoplophora glabripennis Motsch.)是对我国杨树危害最严重、 影响最广泛的害虫。本文以经人工选育出对天牛具有抗性的优良美洲黑杨无性系一 南抗杨1号(Populuf. deltoides Bartr.CL.‘Nankangl’)与其父本回交产生的 回交一代(BC1)为实验材料,通过生物检定(Bioassay)和数量性状基因定位 (Quantitative Trait Locus,QTLs)的方法,研究了植物的化学防御机理。 多年的研究发现:天牛可以在来自杨属不同种/品种的植株上产卵,但对于其 产下卵的孵化率、幼虫的存活率、化蛹率、成虫率都有很大差异:处于韧皮部和形 成层部位的卵能否正常孵化、1龄和2龄幼虫能否正常生长发育,是天牛对树木造 成有效危害与否的关键性阶段;也是研究树木对天牛抗虫机理的重要着眼点。根据 国外研究经验,杨柳科植物体内的特异化学物质是一类酚甙类次生代谢产物 (Phenolic Glycosides),这类物质的大多数已被分离鉴定,并经过生物检定证实 对一些鳞翅目和鞘翅目昆虫的生长发育会产生不利影响。我们怀疑树皮内的酚甙类 物质对天牛卵和幼虫也有类似影响,此类研究尚无报道。 采用薄层色谱与高效液相色谱法(HPLC)相结合的方法,在实验材料的树皮中 测定到三种主要的酚甙类物质:水杨甙(salicin)、柳皮甙(salicortin)和美洲黑 杨甙(deltoidin),在叶片中测定到5种酚甙类物质,除上述3种物质外,还包 括2’-苯甲酚水杨甙(tremuloidin)和颤杨甙(tremulacin),对于后两者在前人的 研究中未见报道。研究还对5种化学物质进行了分离。在叶片中还分离到一种含量 丰富的结晶,经X一射线衍射分析证实为一种氧杂螺环化合物,并认定是一种新的 发现。 本文首次采用离体(in vitro)化学物质,加入至人工饲料中对天牛幼虫进行活 体生物检定(bioassay in vivo)。以叶片为材料,采用两相溶剂萃取和柱层析的方 法成功分离到三种酚甙后,用人工饲料喂养天牛幼虫的方法进行生物检定。结果表 明,3种酚甙对幼虫生长发育均存在不同程度的负作用,并有剂量效应:3种酚甙 均可延长幼虫虫期;柳皮甙和美洲黑杨甙可明显降低幼虫存活率、体重增加率和化 蛹率;尤其是柳皮甙在高含量条件下(大于2%)作用更为明显。 采用高效液相色谱法,对回交群体植株树皮酚甙进行了测定,对于三种主要的 酚甙类物质:水杨甙、柳皮甙和美洲黑杨甙,其含量在回交群体内表现为连续的数 且 量变异,并存在机械伤害条件下的诱导效应。 采用人工接种的方法进行了群体植株抗虫性测定,发现抗虫指标在群体内呈现 连续的数量变异。经过对刻槽周围组织酚贰含量的实际测定和分析,认为刻槽周围 组织内酚戌含量的存在和变化情况,是影响幼虫生长发育的重要因素,光肩星天牛 幼虫在不同植株间存活率的差异一定程度上可归因于植物体内酚贰含量的变化。 同其它性状一样,植物次生代谢产物的产生和抗虫性也是由遗传因素抉定的, 并在环境条件影响下得以表达。而且,这些性状大多数受多基因控制,表现为连续 的数量性状。过去,传统的数量遗传学是把控制数量性状的多个基因作为一个整体 进行研究,存在一定的局限性。近几年发展起来的分子标记的数量性状基因定位技 术,是研究数量性状的有力工具。采用DNA分子标记的数量基因定位,可将影响数 量性状的多个基因(标记)找出,将其定位于染色体上,并最终确定与之有关的DNA 序列,为以标记为基础的选择和有目的的忧良性状转移创造了可能。 以此回交群体为材料,我们曾构建了一张以扩增片段长度多态性标记 (AInpllf。ed fragnent length polymorphism,AFLP)的遗传图谱。采用均值方差分 析和区间作图两种方法,首次将酚贰类次生代谢产物和抗虫性作为研究性状,对其 进行数量性状基因定位。定位结果将组成型柳皮贰、诱导型柳皮贰和抗虫性状均定 位于第 12连锁群CAA/ACC-358和 CAA/ACC-176两个标记之间,是 1个微效基因位 点,对于3个数量性状,分别解释16.8%,18.7%和 19.6%的变异。国外对酚贰 类物质的研究尚未达到分子水平,此研究是对酚贰类物质研究的新发展,本文同时 是对林木抗虫性状的首次基因定位。 总之,我们采用直接(生物检定)与间接相结合的方法(人工接虫与基因定位), 研究了杨树体内酚贰类次生代谢产物对天牛存活和生长的关系,是在前人工作基础 上对植物抗虫机理的深入研究,也是对植物化学抗虫性和其分子机理这类基础比较 薄弱研究的进一步发展,本研究是以树木为材料,应用数量性状基因定位技术 (QTLS),研究植物抗虫性,特别是化学物质介导抗虫性的首例研究。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 符毓秦;刘玉媛;李均安;高建社;于孟杰;吴水泉;杨俊秀;;美洲黑杨杂种无性系——陕林3、4号杨的选育[J];陕西林业科技;1990年03期
2 唐镇教;美洲黑杨南方种源的遗传变异[J];南京林业大学学报(自然科学版);1990年03期
3 陈鸿鵰,刘志成,潘成良;美洲黑杨“CV”和欧美杨“CV”杂交F_1选种潜力的研究[J];林业科学研究;1991年02期
4 徐红,张崎纹,陈一山,解荷峰;基因库中21个美洲黑杨无性系的抗寒性[J];林业科学研究;1994年02期
5 解荷锋,于中奎,陈一山,张瑞英, 张绮纹,徐红, 司有信, 赵世业;美洲黑杨无性系物候期的观察研究[J];山东林业科技;1995年04期
6 韩一凡;美洲黑杨南抗1号、2号新品种选育[J];林业科技开发;1997年03期
7 朱典想!210037,南京市龙蟠路;江苏省美洲黑杨人造板制品出口贸易现状及前景[J];林业科技开发;2000年03期
8 王建泽;陈怡强;陈方朝;;黑杨——公路绿化的先锋树种[J];中国林业;2006年13期
9 解荷锋,潘礼晶,赵西珍,许兴华,辛培海,胡雪峰;引种美洲黑杨无性系的苗期遗传测定与选择[J];山东林业科技;1996年02期
10 白瑞栋,金佩英,汤引男;美洲黑杨新无性系的海涂适应性试验研究[J];浙江林业科技;1997年05期
11 李明亮,韩一凡,邱德有,李凝,田颖川;ACC合酶cDNA克隆及其对美洲黑杨体内乙烯产生的反义抑制[J];林业科学;1999年03期
12 谭运德,王治全,张玉洁,邓建钦,闫玉信,赵蔚;84-317等3个美洲黑杨新品系的选育[J];林业科技开发;2002年01期
13 邹维华,李红双,崔德才,王斌;反义磷脂酶Dγ(Anti-PLDγ)基因转化美洲黑杨G2的研究[J];西北植物学报;2004年11期
14 刘伟洲,邓贵东,何明海;黑龙江省乡土杨树与美洲黑杨杂交新品种的选育技术[J];延边大学农学学报;2001年01期
15 周祥明;张冰玉;苏晓华;王大海;黄秦军;张香华;张志毅;;美洲黑杨雄性花芽全长cDNA文库构建[J];林业科学研究;2007年04期
16 夏琼梅;田敏;范正琪;李纪元;段红平;;美洲黑杨CCoA OMT基因cDNA克隆及反义植物表达载体构建[J];分子植物育种;2008年01期
17 张守仁;美洲黑杨新无性系水培生长规律的研究[J];山西农业大学学报;1994年04期
18 叶根法,宋文君,张荣锋,李百军,袁娟红;美洲黑杨与意杨对天牛、黄刺蛾抗性调查[J];森林病虫通讯;2000年06期
19 赵凤君,高荣孚,沈应柏,苏晓华,张冰玉;水分胁迫下美洲黑杨不同无性系间叶片δ~(13)C和水分利用效率的研究[J];林业科学;2005年01期
20 罗建勋;索铁阿罗;辜云杰;张炜;;滇杨与美洲黑杨派间杂交育种试验初报[J];四川林业科技;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴贯明;黄敏仁;倪卫汀;许衣;张幼华;;美洲黑杨和欧洲黑杨花粉壁蛋白的比较研究[A];全国林木遗传育种第五次学术报告会论文汇编[C];1986年
2 李世峰;陈英;张博;潘惠新;黄敏仁;;用SSR研究美洲黑杨种质资源遗传多样性[A];中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
3 尹增芳;樊汝汶;;美洲黑杨次生韧皮部筛管的发育[A];第六届全国植物结构与生殖生物学学术研讨会论文摘要集[C];2004年
4 符毓秦;刘玉媛;李均安;;美洲黑杨与青杨派树种的有性杂交及性状遗传分析[A];全国林木遗传育种第五次学术报告会论文汇编[C];1986年
5 曹健;宋丛文;黄闺泉;伊藤辉胜;永田义明;;日本辽杨、美洲黑杨及其杂交无性系的引进与苗期生长评价[A];持续发展,再创辉煌——中国林学会林木遗传育种分会第五届年会文集[C];2002年
6 张建华;刘宗恒;解志军;王俊青;谷风平;刘同;;鄂北岗地美洲黑杨及杂交无性系对比试验[A];第二届中国林业学术大会——S4 人工林培育理论与技术论文集[C];2009年
7 张建华;刘宗恒;解志军;王俊青;谷风平;刘同;;鄂北岗地美洲黑杨及杂交无性系对比试验[A];第二届中国林业学术大会——S9 木本粮油产业化论文集[C];2009年
8 李文文;黄秦军;丁昌俊;苏晓华;;南北方型美洲黑杨光合作用特性研究[A];第二届中国林业学术大会——S2 功能基因组时代的林木遗传与改良论文集[C];2009年
9 诸葛强;郭同斌;王婕琛;陈英;黄敏仁;王明庥;;转抗虫基因美洲黑杨的田间试验及遗传分析[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
10 汤玉喜;吴立勋;吴敏;唐洁;李永进;;湘北平原区34个美洲黑杨无性系丰产性与遗传稳定性研究[A];第二届中国林业学术大会——S4 人工林培育理论与技术论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周俊国潘宏;江苏泗洪杨树种苗掘开绿色源泉[N];中国质量报;2008年
2 山东省林业科学研究院 王彦 秦光华;杨树优良品种介绍[N];山东科技报;2006年
3 记者 韩旭;今春优良品种杨在皖售价仍高[N];中国花卉报;2006年
4 斯新;打造国有林场自身品牌[N];江苏经济报;2008年
5 本报记者 宁钦广;速生杨的适应性及造林注意事项[N];山东科技报;2006年
6 记者 柳原;中华红叶杨挤进苗市[N];中国花卉报;2006年
7 句容市东昌镇党委书记 章壮钧;立足两个率先 实现富民强镇[N];江苏经济报;2003年
8 王新建;红叶杨树新品种——中红杨[N];河南科技报;2007年
9 孙阁 朱凯捷;欧美107、108杨生长到底有多快?[N];中国绿色时报;2005年
10 刘锦军;黑杨新秀丹红杨杨树国里最风光[N];中国绿色时报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 房建军;美洲黑杨酚甙类次生代谢产物与抗虫性状基因定位[D];中国林业科学研究院;2000年
2 胡建军;美洲黑杨叶面积、生长量、酚类物质及抗虫性状基因定位[D];北京林业大学;2002年
3 尹增芳;美洲黑杨维管形成层发生发育的细胞生物学研究[D];南京林业大学;2000年
4 董会军;美洲黑杨单板高温干燥模型和能耗的研究[D];南京林业大学;2005年
5 周祥明;美洲黑杨雄性花芽cDNA文库构建及花发育相关基因的克隆与鉴定[D];北京林业大学;2007年
6 王大海;美洲黑杨材性侯选基因的克隆和功能分析[D];中国林业科学研究院;2008年
7 张博;杨树比较作图及重要性状QTLs定位[D];南京林业大学;2005年
8 程强;杨树抗病防御相关基因克隆及功能分析[D];南京林业大学;2006年
9 张燕梅;杨盘二孢菌诱导的杨树差异表达基因的功能分析和染色体定位[D];南京林业大学;2007年
10 王源秀;响叶杨×银白杨遗传图谱构建及杨属图谱比较研究[D];南京林业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 温小玲;美洲黑杨及其杂种的遗传变异研究[D];南京林业大学;2003年
2 李世峰;美洲黑杨种质资源遗传变异研究[D];南京林业大学;2003年
3 方杰;美洲黑杨不同无性系对分月扇舟蛾的抗性及其机理[D];南京林业大学;2004年
4 李红;杨树高频再生体系的建立及耐盐碱基因转化的研究[D];辽宁师范大学;2004年
5 邹维华;反义磷脂酶Dγ基因与几丁质酶基因转化杨树的研究[D];山东农业大学;2004年
6 孟伟伟;美洲黑杨亲本选择与杂交试验研究[D];南京林业大学;2007年
7 刘晓宇;美洲黑杨无性系对杨四瘿螨抗性变异的研究[D];南京林业大学;2007年
8 钟永达;美洲黑杨无性系重要性状的遗传变异及相关研究[D];南京林业大学;2006年
9 罗敬;美洲黑杨杂交试验及杂种苗期重要性状变异研究[D];南京林业大学;2008年
10 卢万鸿;美洲黑杨无性系材性性状变异研究[D];南京林业大学;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978