摘要: 茉莉素是一种植物重要的内源性激素，对植物育性、抗病虫害和调控次生代谢有重要作用。茉莉素受体F-box蛋白COI1，负调控因子JAZ蛋白和肌醇戊基磷酸分子组成的蛋白复合体，其中COI1在茉莉酸信号转导途径中起关键调控作用，缺失该蛋白导致植物丧失所有... 展开 茉莉素是一种植物重要的内源性激素，对植物育性、抗病虫害和调控次生代谢有重要作用。茉莉素受体F-box蛋白COI1，负调控因子JAZ蛋白和肌醇戊基磷酸分子组成的蛋白复合体，其中COI1在茉莉酸信号转导途径中起关键调控作用，缺失该蛋白导致植物丧失所有的茉莉素反应。茉莉素在合成之后与受体结合，会激活与植物防御相关的基因得到表达并产生防御蛋白，如蛋白酶抑制剂、多酚氧化酶等。还会产生与诱导相关化合物的形成，如生物碱、植物抗毒素等，这些物质会对害虫起到防御作用，从而起到抗虫的效果。烟草是研究次生代谢重要的模式植物，本研究以野生型TN90烟草为对照，沉默NtCOI1烟草为试验材料。1）比较了蚜虫鉴定虫害抗性体系和盲蝽鉴定虫害抗性体系，确定了盲蝽鉴定虫害抗性体系来鉴定沉默NtCOI1烟草的虫害抗性；2）TN90烟草中RtCOI1基因被沉默以后，最明显的特征是转基因烟株叶片表面腺毛和腺毛分泌物明显减少，烟草腺毛分泌物主要是生物碱、赖百当类和类西柏烷二萜类化合物，具有抗虫作用。通过GC-MS检测烟碱和西柏烷含量结果表明，发育时期对TN90烟草的西柏烷含量影响较大，对沉默NtCOI1烟草影响较小，沉默NtCOI1烟草西柏烷含量显著少于TN90烟草。发育时期对沉默NtCOI1烟草和TN90烟草烟碱含量影响较小，沉默NtCOI1烟草烟碱含量显著少于TN90烟草。3）通过对沉默NtCOI1烟草和TN90烟草S1时期和S2时期进行mRNA表达谱芯片数据进行富集分析，经过对沉默NtCOI1烟草与TN90烟草基因芯片上差异基因进行GO分析和KEGG代谢通路分析，筛选出与抗虫相关的基因包括：ACC氧化酶基因、类黄酮3′-单加氧酶基因、黄烷酮3β-羟化酶基因、细胞色素P450基因。4）通过转录因子数据库对沉默NtCOI1烟草与TN90烟草下调基因进行基因功能注释筛选出WRKY/NAC/LBD/GRAS/Dof/bHLH转录因子家族与烟草抗虫相关。本研究为茉莉素途径调控烟草抗盲蝽代谢的分子机制研究奠定了基础。 收起