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烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)是世界性分布的重要农业害虫。植物-昆虫-病毒互作研究可为植物病虫害防控提供理论依据。前期研究提示共生菌Hamiltonella可能在Q烟粉虱(即烟粉虱MED隐种)与番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的互惠效应起着重要作用。为了分析Hamiltonella在Q烟粉虱-TYLCV互惠效应中的作用,本研究使用qPCR和16SrDNA宏基因组测序的方法分析了抗生素利福平饲喂处理Q烟粉虱体内共生菌的变化;通过qPCR方法研究了Hamiltonella含量降低对烟粉虱与TYLCV互惠关系中持毒能力的影响;解析了Q烟粉虱体内Hamiltonella含量降低对植物防御反应的影响。研究的主要结果如下: 1.通过qPCR的方法分析了抗生素利福平处理后烟粉虱体内的共生菌含量变化,结果表明:利福平处理后烟粉虱体内的Hamiltonella含量显著下调(P<0.05),其他已知共生菌的含量未发生显著性变化(P>0.05);通过16SrDNA宏基因组测序进一步分析结果表明:利福平处理后烟粉虱体内Hamiltonella的比例在雄性、雌性烟粉虱体内均显著下调(P<0.05),与qPCR的结果一致。 2.通过PCR的方法分析了H+(未处理的烟粉虱种群)和H-烟粉虱(利福平处理种群)TYLCV的持毒率差异,结果表明:H+和H-烟粉虱对TYLCV的持毒率没有显著差异(P>0.05)。通过qPCR的方法分析了H+和H-烟粉虱TYLCV的持毒量差异,结果表明:H-烟粉虱体内TYLCV的持毒量显著低于H+烟粉虱(P<0.05),H-烟粉虱对TYLCV的持毒能力显著低于H+烟粉虱。 3.通过qPCR的方法分析了健康与TYLCV侵染的番茄被H+和H-烟粉虱取食后植物防御反应基因表达量变化,结果表明:(a)茉莉酸途径:在健康番茄中H+烟粉虱能显著抑制COI和PI-II基因的表达量(P<0.05),H-烟粉虱对茉莉酸途径基因的抑制能力低于H+烟粉虱;在TYLCV侵染的番茄中有类似结果;(b)水杨酸途径:在健康番茄中H+烟粉虱能显著上调PR1基因的表达量(P<0.05),H-烟粉虱对水杨酸途径的上调能力低于H+烟粉虱;在TYLCV侵染的番茄中有类似结果;(c)乙烯途径:在健康番茄中H+和H-烟粉虱均不能引起ERF表达量显著变化(P>0.05);而在TYLCV侵染的番茄中H-烟粉虱取食使ERF基因表达量显著上调(P<0.05),H+烟粉虱未能引起ERF表达量显著变化(P>0.05)。 上述结果表明烟粉虱体内的Hamiltonella有利于Q烟粉虱传播TYLCV,有助于抑制植物的茉莉酸防御反应和激活水杨酸防御反应。结果提示Hamiltonella在Q烟粉虱-TYLCV互惠效应中具有促进作用。