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4种柳树抗虫性和代谢组分析

李文杰 崔露露 麻芸娇 梁海永

李文杰, 崔露露, 麻芸娇, 梁海永. 4种柳树抗虫性和代谢组分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
引用本文: 李文杰, 崔露露, 麻芸娇, 梁海永. 4种柳树抗虫性和代谢组分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
LI Wenjie, CUI Lulu, MA Yunjiao, LIANG Haiyong. Insect resistance and metabolome of four willow species[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
Citation: LI Wenjie, CUI Lulu, MA Yunjiao, LIANG Haiyong. Insect resistance and metabolome of four willow species[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166

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4种柳树抗虫性和代谢组分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
基金项目: 河北省科技厅资助项目(17226320D-4)
详细信息
    作者简介: 李文杰(ORCID: 0000-0001-9743-6713),从事柳属植物种质资源研究。E-mail: 1179811942@qq.com
    通信作者: 梁海永(ORCID: 0000-0003-4654-8277),副教授,从事园林植物育种研究。E-mail: 381080168@qq.com
  • 中图分类号: S722.3

Insect resistance and metabolome of four willow species

  • 摘要:   目的  研究不同柳树Salix spp.对柳蓝叶甲Plagiodera versicolora的抗虫性,为选育抗虫性强的柳树品种提供参考。  方法  对旱柳S. matsudana、黄花柳S. caprea、垂柳S. babylonica以及三蕊柳S. triandra的3个无性系进行室内饲虫试验,并对抗虫组与非抗虫组进行差异次生代谢产物的测定与筛选。  结果  各无性系室内饲虫成活率分别为旱柳98%、垂柳93%、黄花柳90%以及三蕊柳的3个无性系均为0。非抗虫组与抗虫组有23种主要的差异代谢产物,其中阿魏酰胍丁胺、抗坏血酸、没食子酸、绿茶儿茶酚、没食子儿茶素、杨梅苷、葡萄酸铜、D-(−)-阿拉伯糖、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯、N-阿魏酰胍丁胺、葡糖酸、2′, 4′, 5, 7-四羟基异黄酮、N-乙酰-DL-色氨酸、异泽兰黄素 3-葡萄糖苷、十六聚甲烷基鞘氨醇15种产物表现为上调,而槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃半乳糖苷、橙皮甙、芦丁、聚半乳糖醛酸、2, 5-二羟基苯甲酸、槲皮素O-乙酰己烯苷、3-羟基-5-甲基苯酚-1-氧化基-β-D-葡萄糖、槲皮素8种产物表现为下调。  结论  三蕊柳对柳蓝叶甲的抗虫性最佳;非抗虫组与抗虫组之间的主要次生代谢产物存在显著差异,表明三蕊柳的次生代谢产物可能会对柳蓝叶甲幼虫产生毒害作用,或缺乏幼虫生长发育所必需的营养物质而导致柳蓝叶甲幼虫死亡。图4表1参23
  • 图  1  室内幼虫存活率

    Figure  1  Survival rate of indoor larvae

    图  2  非抗虫组与抗虫组OPLS-DA得分图

    Figure  2  OPLS-DA score chart of non-insect resistant group and insect resistant group

    图  3  差异代谢物火山图

    Figure  3  Volcano map of differential metabolites

    图  4  差异代谢聚类热图

    Figure  4  Differential metabolism clustering heat map

    表  1  差异代谢物筛选

    Table  1.   Differential metabolite screening

    化合物CAS编号非抗虫组
    代谢物丰度
    抗虫组
    代谢物丰度
    FCPVIP调节变化
    阿魏酰胍丁胺 N/A 360 000 1 923 333 5.343 0.001 1.708 上调
    抗坏血酸 50-81-7 4 197 336 37 266 667 8.879 0.004 1.647 上调
    槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃半乳糖苷 N/A 59 033 333 16 443 333 0.279 0.005 1.643 下调
    没食子酸 149-91-7 74 367 501 333 6.741 0.002 1.697 上调
    橙皮甙 520-26-3 20 766 667 1 596 673 0.077 0.001 1.695 下调
    绿茶儿茶酚 970-74-1 1 613 333 17 633 333 10.930 0.007 1.708 上调
    没食子儿茶素 4233-96-9 10 050 000 32 900 000 3.274 0 1.707 上调
    杨梅苷 17912-87-7 2 901 667 39 633 333 13.659 0 1.708 上调
    芦丁 153-18-4 48 933 333 6 833 339 0.140 0.010 1.618 下调
    葡萄酸铜 815-82-7 122 700 521 000 4.246 0.003 1.661 上调
    聚半乳糖醛酸 25990-10-7 58 167 30 233 0.520 0.009 1.608 下调
    D-(−)-阿拉伯糖 10323-20-3 674 333 1 220 000 1.809 0.010 1.603 上调
    4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯 N/A 70 100 221 667 3.162 0.008 1.594 上调
    N-阿魏酰胍丁胺 N/A 265 000 1 373 333 5.182 0 1.721 上调
    2, 5−二羟基苯甲酸 490-79-9 34 966 667 12 733 333 0.364 0 1.692 下调
    槲皮素O-乙酰己烯苷 N/A 53 433 333 10 726 667 0.201 0.005 1.627 下调
    葡糖酸 133-42-6 526 333 2 393 333 4.547 0.001 1.689 上调
    2′, 4′ , 5, 7-四羟基异黄酮 1156-78-1 2 000 003 12 063 333 6.032 0.009 1.594 上调
    3-羟基-5-甲基苯酚-1-氧化基-β-D-葡萄糖 N/A 2 373 333 158 433 0.067 0.002 1.682 下调
    槲皮素 20364-84-5 52 666 667 6 833 339 0.130 0.007 1.626 下调
    N-乙酰-DL-色氨酸 87-32-1 24 970 264 333 10.586 0.007 1.617 上调
    异泽兰黄素 3-葡萄糖苷 N/A 9 31 866 667 3 540 740.740 0.007 1.694 上调
    十六聚甲烷基鞘氨醇 N/A 4 260 000 6 223 333 1.461 0.009 1.675 上调
      说明:CAS编号是美国化学文摘服务社(chemical abstracts service, CAS)为化学物质制订的登记号;N/A表示该物质并未查询到     CAS编号
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    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.20210166

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-02-10
  • 修回日期:  2021-06-20
  • 网络出版日期:  2021-09-01

4种柳树抗虫性和代谢组分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
    基金项目:  河北省科技厅资助项目(17226320D-4)
    作者简介:

    李文杰(ORCID: 0000-0001-9743-6713),从事柳属植物种质资源研究。E-mail: 1179811942@qq.com

    通信作者: 梁海永(ORCID: 0000-0003-4654-8277),副教授,从事园林植物育种研究。E-mail: 381080168@qq.com
  • 中图分类号: S722.3

摘要:   目的  研究不同柳树Salix spp.对柳蓝叶甲Plagiodera versicolora的抗虫性,为选育抗虫性强的柳树品种提供参考。  方法  对旱柳S. matsudana、黄花柳S. caprea、垂柳S. babylonica以及三蕊柳S. triandra的3个无性系进行室内饲虫试验,并对抗虫组与非抗虫组进行差异次生代谢产物的测定与筛选。  结果  各无性系室内饲虫成活率分别为旱柳98%、垂柳93%、黄花柳90%以及三蕊柳的3个无性系均为0。非抗虫组与抗虫组有23种主要的差异代谢产物,其中阿魏酰胍丁胺、抗坏血酸、没食子酸、绿茶儿茶酚、没食子儿茶素、杨梅苷、葡萄酸铜、D-(−)-阿拉伯糖、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯、N-阿魏酰胍丁胺、葡糖酸、2′, 4′, 5, 7-四羟基异黄酮、N-乙酰-DL-色氨酸、异泽兰黄素 3-葡萄糖苷、十六聚甲烷基鞘氨醇15种产物表现为上调,而槲皮素-3-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃半乳糖苷、橙皮甙、芦丁、聚半乳糖醛酸、2, 5-二羟基苯甲酸、槲皮素O-乙酰己烯苷、3-羟基-5-甲基苯酚-1-氧化基-β-D-葡萄糖、槲皮素8种产物表现为下调。  结论  三蕊柳对柳蓝叶甲的抗虫性最佳;非抗虫组与抗虫组之间的主要次生代谢产物存在显著差异,表明三蕊柳的次生代谢产物可能会对柳蓝叶甲幼虫产生毒害作用,或缺乏幼虫生长发育所必需的营养物质而导致柳蓝叶甲幼虫死亡。图4表1参23

English Abstract

李文杰, 崔露露, 麻芸娇, 梁海永. 4种柳树抗虫性和代谢组分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
引用本文: 李文杰, 崔露露, 麻芸娇, 梁海永. 4种柳树抗虫性和代谢组分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
LI Wenjie, CUI Lulu, MA Yunjiao, LIANG Haiyong. Insect resistance and metabolome of four willow species[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166
Citation: LI Wenjie, CUI Lulu, MA Yunjiao, LIANG Haiyong. Insect resistance and metabolome of four willow species[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210166

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