热带作物学报

作者：熊凡荣, 陈青, 刘迎, 伍春玲, 安兴奎, 梁晓, 陈银华

单位： 海南大学热带农林学院， 海南儋州 571737, 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室/海南省热带作物病虫害生物防治工程技术研究中心， 海南海口 571101, 中国热带农业科学院三亚研究院/海南省南繁生物安全与分子育种重点实验室， 海南三亚 572000

关键词：木薯,木瓜秀粉蚧,发育,繁殖,种群增长,木质素合成基因

基金：国家木薯产业技术体系虫害防控岗位科学家专项(CARS-11-HNCQ),国家重点研发计划项目(2023YFD1600605),农业农村部农业资源调查与保护利用专项(NFZX-2024)

木质素在木薯抵御有害生物过程中起重要防御作用，其中莽草酸羟基肉桂酰转移酶（HCT）和咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶（CCoAOMT）基因是木质素生物合成的关键基因，然而这2个基因在木薯抗木瓜秀粉蚧（Paracoccus marginatus Williams）中的具体功能尚未明确。为了探讨木薯对木瓜秀粉蚧的抗虫防御反应机制，本研究以抗虫木薯品种C1115和感虫木薯品种KU50为参试材料，比较分析取食抗、感品种后的木瓜秀粉蚧的发育与繁殖和生命表参数差异。取食C1115后的卵-雌成虫发育历期为38.50 d，显著长于KU50的28.86 d；平均单雌产卵量为221粒，显著低于KU50的331粒；雌成虫平均寿命为4.30 d，显著短于KU50的8.83 d；净增殖率、内禀增长率和周限增长率分别为224.13、0.10 d‒1和1.11 d‒1，均显著低于KU50的330.67、0.12 d‒1和1.12 d‒1；世代周期和种群加倍时间分别为50.25 d和6.44 d，显著长于KU50的49.98 d和5.97 d，研究结果表明C1115能显著抑制木瓜秀粉蚧的发育、繁殖和种群增长。进一步采用qPCR和酶活性检测的方法，比较分析木瓜秀粉蚧取食前后的C1115和KU50叶片中木质素合成相关基因HCT、CCoAOMT表达量及其编码酶活性的变化，发现木瓜秀粉蚧取食后的C1115的HCT、CCoAOMT表达量及其编码酶活性均呈下降趋势，C1115的HCT表达量及其编码酶活性为KU50的52.99%、74.42%，而CCoAOMT表达量及其编码酶活性分别为KU50的66.81%、73.91%。采用Spearman相关性分析，发现HCT、CCoAOMT基因表达量及其编码酶活性与木薯对木瓜秀粉蚧的抗虫性均呈负相关，推测这2个基因的下调表达可能影响木薯叶片的木质素积累及其抗虫防御反应水平。本研究为深入解析木质素调控木薯对木瓜秀粉蚧的抗虫防御反应分子机制奠定良好基础。

来源：2025年第9期

《热带作物学报》期刊编辑部

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