南京林业大学学报(自然科学版)

作者：赵亚楠,孙天骅,王利峰,许强,刘军侠,高宝嘉,周国娜

单位：河北农业大学林学院,河北 保定 071000

关键词：油松,油松毛虫,取食刺激,诱导抗性,植物激素,类黄酮途径,代谢组学

基金：国家自然科学基金项目(30771739)

【目的】通过对油松毛虫(Dendrolimus tabulaeformis)取食刺激后的油松(Pinus tabuliformis)针叶进行分析,明确针叶树响应昆虫取食后树体内化合物的代谢途径变化,为油松的生长与保护提供参考。【方法】在河北省承德市平泉市黄土梁子林场选取生长状况良好的油松纯林,对距地面高度一致的4个方向针叶进行10头油松毛虫取食(feeding stimulation,FS)与剪叶刺激(leaf clipping control, LCC)处理,摘取取食点或剪叶点下方3 cm的油松针叶,对照组不做任何处理(记为处理0 h,CK),取完整松针,对不同处理后0、2 与8 h的松针进行代谢组分析和总类黄酮的验证,对0、0.5、1.0、1.5、2.0、4.0、6.0和8.0 h的松针进行茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、生长素(IAA)与脱落酸(ABA)相关植物激素含量的测定。【结果】通过代谢组学分析,FS处理后2.0 h与LCC处理后2.0 h的差异积累代谢物(different accumulated metabolites,DAMs)主要注释和富集的前3条通路为类黄酮生物合成、氨基酸合成代谢、精氨酸和脯氨酸代谢;FS处理后8.0 h与LCC处理后8.0 h的DAMs主要注释和富集的前3条通路为类黄酮生物合成、亚油酸生物合成、黄酮和黄酮醇的生物合成。因此,与LCC处理相比,FS处理可以显著诱导油松针叶取食点处类黄酮类物质的表达上调。植物激素JA、IAA表现出与代谢组中相应物质一致的表达趋势。相关性分析显示,JA与SA、JA与IAA、IAA与ABA之间呈显著正相关关系(P<0.05),SA与IAA和ABA之间呈负相关关系。【结论】类黄酮途径是参与油松抗性形成的主要代谢途径之一,单纯的机械损伤不会引起JA、IAA与ABA的显著差异,且JA、IAA、ABA参与油松抗性形成与生长发育过程。

来源：2024年第1期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

查看南京林业大学学报(自然科学版)杂志2024年第1期