热带作物学报

作者：耿越, 陈青, 梁晓, 刘迎, 伍春玲, 陈银华

单位：1.海南大学热带农林学院，海南海口 570228,2.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 571101,3.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：抗、感木薯品种,木薯绵粉蚧,类黄酮合成途径,基因表达,抗虫机理

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),农业农村部农业资源调查与保护利用专项(NFZX-2021),海南省研究生创新科研项目(Qhys2022-80)

木薯是世界重要的粮食作物、能源作物和工业原料。木薯绵粉蚧（Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero）是一种世界危险性检疫性害虫，培育和利用抗虫木薯品种可以有效阻断其定殖为害。挖掘具有抗虫作用的次生代谢物质及其调控基因是开展抗虫育种的重要策略之一。而类黄酮是植物抵御生物与非生物胁迫的特有次生代谢物质，但类黄酮及其合成通路基因在木薯抗木薯绵粉蚧中的功能尚不清楚。据此，本研究分析了抗虫木薯品种（C1115、SC9、缅甸）和感虫木薯品种（KU50、SC205、面包）被木薯绵粉蚧为害不同时间（0、1、4、8 d）后，叶片中类黄酮合成通路相关基因（CHS、CHI、FLS、LAR、DFR、F3H、CCoAOMT、C4H、C3'H、ANR）表达量以及类黄酮含量的变化情况。结果表明：木薯绵粉蚧取食后，叶组织中CCoAOMT、C3'H、ANR、C4H虽然上调表达，但与为害前相比并无显著差异，且抗、感木薯品种间的表达量也无显著差异；与之相对，CHS、CHI、FLS、F3H、DFR、LAR基因表达量均比为害前显著提高，并且在相同的为害时间内，这6个基因在抗虫木薯品种中的表达量也显著高于感虫木薯品种。进一步通过相关性分析发现，CHS、CHI、FLS、F3H、LAR基因的表达量与木薯品种的抗虫性呈显著正相关。此外，总黄酮含量测定结果表明：木薯绵粉蚧为害1 d时总黄酮含量与为害前相比均显著上升，为害4 d后抗虫木薯品种总黄酮含量显著高于感虫木薯品种。相关性分析显示，总黄酮含量也与木薯品种的抗虫性呈显著正相关。因此推测，类黄酮含量的上升及其调控基因CHS、CHI、FLS、F3H、LAR在抗虫木薯品种中的显著上调表达与其对木薯绵粉蚧的抗性有关。本研究为深入解析类黄酮合成基因调控木薯对木薯绵粉蚧的抗虫防御反应分子机制，以及木薯抗虫分子设计育种提供重要的前期基础。

来源：2023年第12期

《热带作物学报》期刊编辑部

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