杨扇舟蛾对菌根化毛白杨幼苗的行为响应机理研究

菌根化育苗，可显著提高苗木的成活率和抗性，应用前景广，但主要森林害虫对菌根化苗木的行为响应，尚缺乏相关研究。杨扇舟蛾Clostera anachoreta Fabricius是毛白杨的主要食叶害虫。我们前期研究表明：取食接种外生菌根真菌Paxillus involutus的毛白杨幼苗后，杨扇舟蛾的生长发育受到显著抑制，且怀卵成虫产卵时对接菌植物表现出明显的趋避，但内在机理尚不清楚。该项目拟以外生菌根真菌-毛白杨幼苗-杨扇舟蛾为研究体系，通过测定菌根毛白杨苗与无菌根毛白杨苗叶片中的关键营养物质（全氮、全磷和可溶性糖）、次生代谢产物（总酚、茉莉酸和挥发性有机物）及抗虫相关基因PRs表达模式的变化，进而分析这些变化与杨扇舟蛾生长发育及产卵行为之间的相关性，阐明杨扇舟蛾对菌根化毛白杨幼苗的行为响应机理。研究成果有助于全面评估菌根菌的生态效应，尤其对于选择合适的菌根菌接种林木抑制森林害虫意义重大。

摘要：本研究以外生菌根真菌（Paxillus involutus）-毛白杨（Populus tomentosa Carr.）-杨扇舟蛾（Clostera anachoreta Fabricius）为试验系统，通过测定菌根毛白杨苗与无菌根毛白杨苗叶片中的关键营养物质、次生代谢产物及抗虫相关基因表达模式的变化，以探求取食接菌杨树叶片后杨扇舟蛾生长发育及产卵行为变化的内在机制。研究发现：取食接菌的杨树叶片导致老龄幼虫的体重、蛹重较对照显著提高，幼虫的发育历期显著缩短。但接菌处理未对化蛹率、成虫的生殖力和寿命造成显著影响。杨扇舟蛾雌成虫倾向于选择接种菌根菌的杨树苗以及接菌苗所在的区域产卵。接菌显著提高了杨树叶片内的总C、总P和可溶性总糖的含量，显著降低了总酚的含量。接菌导致杨树苗释放的挥发物种类增多，尤其提高了与植物抗逆有关的异戊二烯和水杨酸甲酯的释放量。接菌极显著地提高了杨树根部水杨酸SA的浓度, 茉莉酸JA的浓度在接菌杨树苗的根部和叶片内都显著提高。接菌显著提高了根部和叶片内病程相关蛋白PtPR-1和PtPR-5基因的表达量。综上所述，我们认为，尽管接菌提高了植物的抗性（挥发性有机物质、植物激素的浓度和病程相关蛋白的表达量），但接菌导致的杨树叶片内营养物质（P，可溶性糖）的提高和抗虫性总酚含量的降低有利于幼虫的发育并可能吸引成虫产卵。.在国家自然科学基金资助下，在国际刊物上发表SCI论文7篇，1篇中文核心期刊论文已被录用。