郭慧娟
- 作品数：13 被引量：69H指数：4
- 供职机构：中国科学院动物研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：农业科学生物学医药卫生更多>>
- 大气CO_2浓度升高对取食不同基因型拟南芥上桃蚜转录组基因表达的影响
- 2018年
- 【目的】近年来,温室气体尤其是CO_2浓度的持续升高给自然界造成的影响一直深受关注,但大部分以植物为对象研究其对CO_2浓度升高的响应,而针对植食性昆虫为对象着重昆虫的研究较少。【方法】本实验以在两种不同基因型拟南芥(野生型wt和水杨酸途径信号缺失体npr1)上取食的桃蚜Myzus persicae为研究对象,以大气CO_2浓度为影响因子,利用高通量筛选技术研究了大气CO_2浓度升高对桃蚜转录组基因表达的影响。【结果】研究表明:大气CO_2浓度升高仅增加了npr1突变体上的桃蚜体重,而对野生型上的桃蚜体重没有影响。此外,正常CO_2浓度下取食npr1突变体的蚜虫相较于取食野生型体重显著降低。通过对不同处理下桃蚜的转录组数据进行分析发现:正常CO_2浓度下,取食npr1突变体相较于取食野生型wt拟南芥,蚜虫体内基因有661条表达上产生显著差异变化,主要富集于12条通路;CO_2浓度升高条件下,取食不同基因型拟南芥的蚜虫体内差异基因降至536条,主要富集于15条通路;不同CO_2浓度下,取食wt植株的蚜虫有220条基因产生差异表达,主要富集于9条通路;不同CO_2浓度下,取食npr1突变体的蚜虫有274条差异基因,主要富集于16条通路。正常CO_2浓度下取食不同基因型拟南芥与不同CO_2浓度下取食npr1突变体的蚜虫共同富集于4条通路:内质网内蛋白加工,蛋白酶体,丙酮酸代谢以及抗原的加工与呈递过程。【结论】CO_2浓度升高对蚜虫生长发育的影响存在寄主基因型特异性,CO_2浓度升高对取食npr1植株上蚜虫生长发育的促进作用主要通过增加蚜虫体内氨基酸、糖类以及脂肪等基础代谢进行调节。
- 顾丽元刘志源郭慧娟戈峰张超孙玉诚
- 关键词：桃蚜CO2浓度拟南芥水杨酸
- 蚜虫诱导的植物免疫反应被引量：10
- 2015年
- 在植物与昆虫长期的互作过程中,植物建立起一系列精密而又复杂的防御机制以应对昆虫取食为害,并且能够识别不同取食类型昆虫的效应因子作出不同的防御应答。最近研究揭示了许多植物与蚜虫之间相互抗争的分子机制,这不仅包括植物激素介导的诱导防御途径、植物先天免疫系统和基于gene-for-gene的R抗性识别和作用机制,而且还包括蚜虫在取食过程中分泌的唾液成分,它有助于蚜虫取食韧皮部组织,抑制植物病原相关分子模式激活的免疫反应(Pathogen-associated molecular patterns triggered immunity,PTI)防御,以及被植物核苷酸结合位点区-亮氨酸重复序列区(NBS-LRR)膜受体识别激活效应因子免疫反应(ETI)防御等方面。本文综述了蚜虫诱导的植物防御途径、蚜虫诱导的植物免疫反应、蚜虫效应因子的鉴定与功能分析三方面的最近研究进展,提出了未来发展的研究方向。这些基于病原微生物提出的"zig-zag"模型为进一步理解植物先天免疫、诱导防御系统和蚜虫唾液腺组分的互作提供新理论支撑,为揭示了植物与蚜虫抗性互作的分子机制及有效安全地防治害虫提供了新思路。
- 袁亮郭慧娟孙玉诚肖铁光戈峰
- 关键词：蚜虫水杨酸唾液腺免疫反应
- 大气CO2浓度升高对植物-蚜虫互作关系的影响
- 近年来,随着人类活动的加剧,全球极端气候频繁发生,温室气体增加特别是大气CO2浓度上升成为国内外关注的焦点.全球大气CO2浓度由工业革命前的280μL/L上升到目前约400μL/L,并且预计在本世纪末达到540～970μ...
- 郭慧娟孙玉诚
- 关键词：蚜虫取食行为二氧化碳浓度植物保护
- 蚜虫传播非持久性病毒的取食行为调控机制被引量：10
- 2020年
- 蚜虫能够传播上百种植物病毒,是最重要的农业介体昆虫之一。蚜虫在刺探和取食植物过程中,唾液组分会连同附着在口针中的病毒粒子一同被分泌进入植物内,在调节植物诱导抗性、病毒侵染扩散、介体昆虫行为等过程中均有重要作用。本文围绕蚜虫传播病毒和获取病毒2个关键过程,总结分析了蚜虫独特的刺吸取食行为与传毒效率和获毒效率之间的联系;针对取食活动中关键的唾液蛋白在调控植物免疫抗性、帮助病毒侵染过程中的功能,阐述了蚜虫高效传播非持久病毒的分子基础;针对蚜虫的获毒过程,综述了病毒侵染植物间接调控蚜虫趋向和行为的作用方式。这些研究的开展将为解释蚜虫和病毒协同侵染的分子机制以及有效开展基于蚜虫取食行为调控的病虫害防控新技术提供思路。
- 张艳静李丹阳郭慧娟孙玉诚
- 关键词：取食行为蚜虫病毒植物抗性
- 桃蚜取食行为对大气CO_2浓度升高的响应被引量：2
- 2016年
- 【目的】近年来随着人类活动的增加,温室气体尤其是大气CO_2浓度升高造成的虫害爆发已成为国际上关注的焦点,因此,研究拟南芥Arabidopsis thaliana上桃蚜取食行为的变化对大气CO_2浓度升高的响应意义重大。【方法】本研究以拟南芥和绿色桃蚜Myzus persicae为研究对象,利用野生型拟南芥Col-0,茉莉酸途径信号传导缺失突变体(jar1)、水杨酸途径信号传导缺失突变体(npr1)、乙烯途径信号传导缺失突变体(ein2-5)为材料,以大气CO_2浓度升高为影响因子,利用刺吸式电位仪(EPG)记录了桃蚜在不同处理的拟南芥上的取食波形。【结果】研究结果发现:CO_2浓度升高缩短了Col-0和jar1植株上蚜虫首次刺探时间和首次到达韧皮部的时间,却延长了npr1和ein2-5上蚜虫首次到达韧皮部的时间,降低了jar1植株上蚜虫总的刺探时间且增加了其总的取食韧皮部时间,但没有改变其它基因型植株上蚜虫总的刺探和取食时间;同时增加了野生型植株上蚜虫的刺探频率,却没有影响其它基因型植株上的刺探频率。【结论】CO_2浓度升高降低了野生型植株和jar1植株抗性,有利于蚜虫到达韧皮部;却增加了npr1和ein2-5上的植物抗性,从而不利于蚜虫到达韧皮部。
- 彭新红刘志源郭慧娟蒋军喜孙玉诚
- 关键词：CO2浓度升高拟南芥桃蚜取食行为茉莉酸水杨酸
- 一种有翅昆虫自动释放器
- 本实用新型公开一种有翅昆虫自动释放器，包括箱体，箱体上开设有释放口，释放口上转动连接有盖板，盖板和箱体之间设置有电控门锁，释放口位于箱体顶部，箱体上开设有两通风窗口，两通风窗口对向设置，通风窗口上固定连接有纱网，箱体上固...
- 郭慧娟苏建伟孙玉诚刘向辉
- 豌豆蚜为害下CO2浓度升高对两种不同固氮能力蒺藜苜蓿间接防御的影响被引量：2
- 2017年
- 大气CO_2浓度升高增加了豆科植物的光合作用和生物固氮能力,从而改变植物对初生和次生代谢产物的资源配置,进而影响植物与昆虫互作。为了明确CO_2浓度升高条件下豆科植物对蚜虫间接防御的影响,利用蒺藜苜蓿Medicago truncatula固氮突变体dnf1和野生型植株Jemalong研究CO_2浓度升高对不同固氮能力蒺藜苜蓿挥发物释放的影响,从而改变蒺藜苜蓿对豌豆蚜Acyrthosiphon pisum的间接防御。结果表明,豌豆蚜为害显著诱导蒺藜苜蓿野生型和固氮突变体中单萜类化合物4-蒈烯、倍半萜类挥发物(E)-β-法呢烯以及绿叶挥发物顺式-3-己烯-1-醇的释放。CO_2浓度升高降低了野生型Jemalong受害植株上2-蒈烯和柠檬烯以及绿叶挥发物顺式-3-己烯-1-醇的释放量,却没有改变固氮突变体dnf1上这几种单萜类及绿叶挥发物的释放。正常CO_2浓度下,固氮突变体dnf1受害植株上2-蒈烯、4-蒈烯、柠檬烯的释放量与野生型Jemalong受害植株无显著差异,而CO_2浓度升高条件下固氮突变体dnf1受害植株上2-蒈烯、4-蒈烯、柠檬烯的释放量显著高于野生型Jemalong受害植株。表明CO_2浓度升高条件下豆科植物对蚜虫的间接防御降低。
- 原二亮郭慧娟李凤超孙玉诚
- 关键词：二氧化碳蒺藜苜蓿豌豆蚜
- 大气CO_2浓度升高对植物-植食性昆虫的作用机制被引量：4
- 2011年
- 大气二氧化碳浓度升高及其伴随的全球变暖引起国内外科学家的极大关注。CO2浓度升高主要通过改变植物的初级和次级代谢产物,影响以之为食的昆虫。本文结合作者近年来的研究成果,着重于以CO2浓度升高为作用因子,以植物和植食性昆虫的相互关系为对象,比较了咀嚼式口器昆虫与刺吸式口器昆虫对大气CO2浓度升高的响应特征,分析了不同取食类型昆虫-植物对大气CO2浓度升高的响应机制。
- 孙玉诚郭慧娟刘志源戈峰
- 关键词：CO2浓度升高植食性昆虫
- 病毒操纵媒介昆虫行为的特征与机制被引量：3
- 2020年
- 媒介昆虫能够传播众多病毒,对人类健康和农业生产构成巨大威胁。在与病毒的长期协同进化过程中,带毒的媒介昆虫受到体内病毒的操纵,形成了许多不同的行为策略,不仅提高了对病毒的传播效率和范围,也使自身更容易取食和扩散。其中,取食行为、寄主选择行为和产卵行为是病毒操纵媒介昆虫行为变化的三个主要方面,但有关其形成的机制目前仍不清楚。本文基于最新的研究成果,以携带病毒的媒介昆虫行为变化特征为切入点,综述了媒介昆虫-病毒-寄主植物互作系统的最新研究进展,重点探讨了病毒对媒介昆虫神经调控的途径与机制。综述显示,病毒一方面通过与植物激素信号通路在蛋白水平上直接互作,调控寄主植物的营养和抗性,并通过"推-拉"策略以间接操纵媒介昆虫的行为;另一方面能够直接激发先天免疫的自噬与凋亡作用,或直接调控神经递质水平操控媒介昆虫的行为。显然,阐明媒介昆虫获毒、带毒、传毒的行为学机制和神经生物学机理,有助于更准确地预测病毒发生程度与传播途径,为控制和阻断病毒传播提供新思路。未来应进一步加强病毒对媒介昆虫免疫和神经系统调控的机制性研究,为发展基于媒介昆虫行为操纵的农业病虫害防控新对策提供理论基础。
- 王世藩郭慧娟孙玉诚孙玉诚
- 关键词：植物病毒媒介昆虫取食行为神经系统
- 蚜虫取食中的细胞壁修饰与免疫功能被引量：1
- 2020年
- 蚜虫是世界性害虫,它通过独特的口针结构和丰富的唾液组分破坏植物细胞壁,穿过表皮细胞和叶肉细胞间隙,克服多重植物抗性,到达韧皮部取食为害。已有报道蚜虫唾液中含有多种细胞壁修饰酶能够降解修饰细胞壁,帮助蚜虫在细胞间刺探,更为有效的定位韧皮部。而细胞壁作为保护植物细胞的重要屏障,能感知和传递细胞壁损伤信号,通过调控细胞壁修饰酶的表达水平启动胞内诱导抗性,从而影响蚜虫的刺探、取食和定殖。此外,蚜虫唾液中的一些效应因子还能抑制细胞壁免疫和胞内抗性。可见,细胞壁免疫在蚜虫持续取食和成功定殖中发挥重要功能。为深入理解细胞壁免疫在蚜虫刺探与取食过程中的作用机制,本文概述了蚜虫唾液关键组分对细胞壁修饰与免疫的调控作用,从植物细胞壁多糖结构修饰、损伤信号传导和胞内抗性等方面重点论述对蚜虫取食行为的影响,结合病原菌与细胞壁免疫互作机制,进一步揭示蚜虫与细胞壁免疫互作新机制,为基于阻断蚜虫韧皮部取食的分子抗虫育种提供新思路。
- 佟佳慧郭慧娟郭慧娟孙玉诚
- 关键词：蚜虫唾液蛋白取食行为
