基于黄酮合成通路基因表达特性的木薯对二斑叶螨防御机理初探.pdf

热带作物学报 2023,44(8):16791688 Chinese Journal of Tropical Crops 收稿日期 2022-07-12；修回日期 2022-10-11 基金项目 国家木薯产业技术体系虫害防控岗位科学家专项（No.CARS-11-HNCQ）；国家重点研发计划项目（No.2020YFD1000 603）；农业农村部农业资源调查与保护利用专项（No.NFZX-2021）。作者简介 乔 阳（1997），男，硕士研究生，研究方向：抗虫种质资源挖掘与创新利用。*通信作者（Corresponding author）：陈 青（CHEN Qing），E-mail：。基于黄酮合成通路基因表达特性的木薯对二斑叶螨防御机理初探 乔 阳1,2,3，梁 晓2,3，陈 青2,3*，伍春玲2,3，刘 迎2,3，刘小强2,3，税 军1,2,3，姚晓文1,2,3 1.海南大学植物保护学院，海南海口 570228；2.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室/海南省热带作物病虫害生物防治工程技术研究中心，海南海口 571101；3.中国热带农业科学院三亚研究院/海南省南繁生物安全与分子育种重点实验室，海南三亚 572000 摘 要：木薯是全球重要的粮食作物和经济作物。二斑叶螨（Tetranychus urticae Koch）是重要的外来入侵生物和我国木薯主产区的四大有害生物之一。抗螨品种的选育与利用是实现害螨绿色综合防控的重要手段，作物中具有抗螨功能的次生代谢物质和其调控基因的挖掘与利用是培育抗性品种的有效途径。黄酮类次生代谢物质在作物抵御虫害中发挥重要作用，但其合成通路基因在木薯抗二斑叶螨中的功能尚不清楚。基于此，本研究分析抗、感螨木薯品种被二斑叶螨取食不同时间（1、4 d）后，黄酮合成通路关键基因表达量的变化情况。结果表明：与螨害前相比，感螨木薯品种面包、SC9 和 BAR900 的 CHS、PGT1、F3H、FLS、LAR、C3H 和 CYP93B_16 基因的相对表达量总体呈先降低（1 d）再升高（4 d）至螨害前（0 d）水平的趋势，而抗螨木薯品种 C1115、SC9 和缅甸中的上述基因相对表达量总体呈先显著升高（1 d）再降低（4 d）的趋势，但均显著高于螨害前（0 d）的水平。进一步比较螨害前后抗、感螨木薯品种黄酮合成通路基因表达量的差异发现，二斑叶螨为害 1 d 后，抗螨木薯品种中 CHS、PGT1、FLS 和 C3H 的表达量显著高于感螨木薯品种。相关性分析表明，这 4 个基因的表达量与木薯抗螨性呈显著正相关。螨害前（0 d）和螨害 4 d 后，抗螨木薯品种中上述基因的表达量总体也高于感螨木薯品种。该研究结果表明，抗螨木薯品种受螨害后，可能通过诱导黄酮合成基因的上调，从而增加具有抗虫功能的黄酮类代谢物含量以抵御二斑叶螨为害。该研究为深入阐明木薯抗螨分子机理、选育和创制抗螨木薯品种提供理论基础。关键词：二斑叶螨；抗、感螨木薯品种；黄酮合成通路；基因表达 中图分类号：S435.33 文献标识码：A A Preliminary Study on the Defense Response of Cassava Cultivars to Tetranychus urticae Based on Gene Expression Pattern of Flavonoid Pathway QIAO Yang1,2,3,LIANG Xiao2,3,CHEN Qing2,3*,WU Chunling2,3,LIU Ying2,3,LIU Xiaoqiang2,3,SHUI Jun1,2,3,YAO Xiaowen1,2,3 1.College of Plant Protection,Hainan University,Haikou,Hainan 570228,China;2.Environment and Plant Protection Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Key Laboratory of Pests Comprehensive Governance for Tropical Crops,Ministry of Ag-riculture and Rural Affairs/Hainan Engineering Research Center for Biological Control of Tropical Crops Diseases and Insect Pests,Haikou,Hainan 571101,China;3.Sanya Research Academy,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Hainan Key Labo-ratory for Biosafety Monitoring and Molecular Breeding in Off-Season Reproduction Regions,Sanya,Hainan 572000,China 1680 热带作物学报 第 44 卷 Abstract:Cassava is an important food crop and economic crop in the world.Tetranychus urticae is one of the important alien invasive pests and one of the four major cassava pests in China.Breeding and utilization of mite resistant varieties is an important means to realize green integrated pest control.The exploitation and utilization of secondary metabolites with mite resistance function and their regulation genes can effectively breed mite resistant varieties in crops.Flavonoid play an important role in plant defense against phytophagous pests,however,there is little knowledge about the function of flavonoid pathway genes in cassava resistance to mite.Based on this,this study used mite-resistant and mite-susceptible cassava cultivars were used to analyze the flavonoid pathway genes related to plant insect resistance and to analyze the difference of gene expression after mites fed for 1 d and 4 d,respectively.The results showed that,compared with before those mites fed,the relative expression of CHS,PGT1,F3H,FLS,LAR,C3H and CYP93B_16 genes in the cassava cultivars of BREAD,SC9 and BAR900 showed a trend of first decreasing(1 d)and then increasing(4 d)to the levels before the mites feed(0 d),while the relative expression of the above genes in the mites-resistant cassava cultivars C1115,SC9 and Myanmar showed a trend of first significantly increasing(1 d)and then decreasing(4 d).However,they were all significantly higher than those of the levels before the mites feed(0 d).Further comparison of the differences in the expression of the flavonoids synthesis pathway gene in the mites-resistant and sensitive tapioca cultivars before and after mites was infested,it was found that after the pest of the two-spotted spider mites was harmed for 1 d,the expression of CHS,PGT1,FLS and C3H in the mites-resistant cassava cultivars was significantly higher than that in the sensitive mites cassava varieties.Correlation analysis showed that the expression of the four genes was significantly and positively correlated with cassava mite resistance.Before mites(0 d)and 4 days after mites infestation,the expression of the above genes in mites-resistant cassava varieties was generally higher than that of the tapioca cul-tivars.The results speculated that mite-resistant cassava cultivar could activate flavonoid pathways to defend T.urticae infestation.This study would lay a theoretical foundation for further elucidating the molecular mechanism of cassava resistance to mite,and for breeding and creating mite-resistant cassava cultivars.Keywords:Tetranychus urticae;mite-resistant and mite-susceptible cassava cultivars;flavonoid pathway;gene expres-sion DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2023.08.018 木薯（Manihot esculenta Crantz）是大戟科（Euphorbiaceae）木薯属（Manihot）作物，原产于亚马逊南部盆地，目前广泛种植于全球亚热带和热带地区1，具有高产、高淀粉含量、耐贫耐旱等特点2，为世界上 100 多个国家近 10 亿人口提供碳水化合物来源3。木薯还是重要的工业原料、能源作物、饲料作物和救荒作物，在淀粉糖合成、医药、化工、造纸和食品等领域发挥重要作用4-5。二斑叶螨（Tetranychus urticae Koch）是世界危险性害螨，是危害木薯最严重的四大有害生物之一6，其严重为害会使木薯减产 50%70%，甚至绝收7。目前，化学杀螨剂依然是控制二斑叶螨最常用的方法，但该螨于木薯种植后 68 个月暴发成灾，而此时木薯地已封行，不仅导致药剂的有效利用率降低，还将造成害螨抗药水平上升，产品和产地环境安全风险加剧等问题8-9。因此，寻求绿色、高效、环境友好的害虫防治策略才能够有效支撑木薯产业的可持续发展。抗虫品种的选育与利用是实现害虫绿色综合防控的重要手段10-11，研究作物抗虫机理能为抗虫品种的选育提供重要的理论依据。研究表明，植物能产生多种次生代谢物来防御生物和非生物胁迫12-13，其中，黄酮类化合物在作物形成抗虫性中发挥重要作用14，它可以抑制昆虫的摄食、发育和产卵15，黄酮类化合物及其合成调控基因的抗虫作用已见于玉米抗棉铃虫（Helicoverpa armigera Hbner）、茶树抗茶尺蠖（Ectropis obliqua Prout）、水稻抗褐飞虱（Nilaparvata lugens Stal）等相关研究16-18。然而迄今为止，尚未见黄酮合成通路基因在木薯抗二斑叶螨中的功能报道。因此，本研究拟分析比较二斑叶螨取食不同抗性水平木薯品种前后黄酮合成通路基因的表达量差异，以初步明确与木薯抗二斑叶螨相关的黄酮合成通路关键基因，为深入开展基于黄酮代谢通路的抗螨木薯新种质的创制与分子设计育种提供重要的理论依据。1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 供试二斑叶螨 参考伍牧锋等19的方法进行二斑叶螨的室内饲养。选择发育历期相同、大小一致的雌成螨进行试验。第 8 期 乔 阳等：基于黄酮合成通路基因表达特性的木薯对二斑叶螨防御机理初探 1681 1.1.2 供试木薯 遗传稳定的抗螨木薯品种C1115、缅甸（Myanmar）、SC9，感螨木薯品种SC205、面包（Bread）、BRA90020由中国热农业科学院热带作物品种资源研究所国家木薯种质资源圃提供。参考韩志玲等21的方法进行木薯的室内种植，待木薯生长约 60 d 后，选择长势一致的健康木薯植株进行害螨接种。1.1.3 候选黄酮合成通路基因 根据KEGG网站（https:/www.kegg.jp/kegg/）中已发布的黄酮类代谢物合成通路，绘制木薯黄酮类代谢物合成通路示意图（图 1），选取植物黄酮合成调控研究中最为广泛的 7 个基因作为候选基因，分别为CHS（查尔酮合酶）、PGT1（根皮苷合酶）、C3H（5-O-香豆酰基-D-喹啉 3-单加氧酶）、FLS（黄酮醇合酶）、F3H（柚皮素 3-双加氧酶）、LAR（白花青素还原酶）、CYP93B_16（黄酮合酶 II）。图 1 木薯黄酮类代谢物合成通路示意图 Fig.1 Flavonoid biosynthesis pathway in cassava 1.2 方法 1.2.1 二斑叶螨接种与取样 分别选取室内种植60 d，长势一致，健康的抗螨木薯品种 C1115、缅甸（Myanmar）、SC9，感螨木薯品种 SC205、面包（Bread）、BRA900 进行害螨接种。每株木薯分别选取中部的 3 张叶片，用实验室自制的吸虫器小心吸取发育一致的二斑叶螨雌成螨，接种于叶背面（50 头/片），并以羊毛脂涂抹在叶柄基部以防止二斑叶螨逃逸。采集未受螨害（0 d）、螨害 1、4 d 后的叶片用于 RNA 提取。不同木薯品种不同螨害时间处理均设置 3 个生物学重复。1.2.2 RNA 提取及 cDNA 第一条链的合成 参照多糖多酚植物总 RNA 提取试剂盒（TIANGEN，美国）说明书提取木薯叶片 RNA，取去除 gDNA后的 RNA 样品 1.0 g 进行 cDNA 第一链的合成，合成方法参照 RT EasyMix for qPCR 试剂盒（TOLOBIO，中国）。1.2.3 实时荧光定量 PCR 分析 根据 GenBank中已经发布的木薯黄酮类代谢物合成通路 7 个关键基因序列设计 qPCR 引物（表 1）。cDNA 样品经 RNase-free ddH2O 稀释 160 倍后作为 qPCR 的模板，以木薯 Meactin 为内参基因7。qPCR 反应体系的配制参照 2Q3 SYBR qPCR Master Mix 试剂盒（TOLOBIO，中国）。qPCR 反应条件为 95 30 s；95 10 s，60 30 s，40 个循环。使用LightCycler 96 仪器（Roche，瑞士）默认溶解曲线程序采集溶解曲线。根据 LIVAK 等22的 2-Ct（Ct=Ct2-Ct1，Ct1为 2 个样本内参基因Ct 值的差值，Ct2为 2 个样本目的基因 Ct 值的差值）方法计算而得，每个处理均设置 3 个重复，目的基因在 2 个样本间的相对表达量为 3 个重复的平均值。1682 热带作物学报 第 44 卷 表 1 本研究所用引物 Tab.1 Primers used in this study 基因 Gene 基因登录号 Gene ID 引物序列（5-3）Primer sequence(5-3)退火温度 Tm/产物大小 Product size/bp CHS MANES_03G150000 F:GGTGGTCCAGCCATTCTCG R:GGTGGTGACTTTCCCTTCCTC 60.7 59.9 171 PGT1 MANES_18G104600 F:GCATACTCCTCAACAAGCCTAA R:CGAAAGACAACCAGCACCAGAA 57.6 60.3 172 F3H MANES_02G104700 F:TTATCCATAGCCACATTCCA R:CCTTGCTCATCTTCCTCCT 58.9 59.2 133 FLS MANES_18G074900 F:GTTCAAGGTCTTCAGGCTTCTAG R:TACTTTCCGTTGCTCAATATCTC 60.3 60.9 113 C3H MANES_08G063400 F:TAGATTCCGATGCTACGCC R:CGATGTCGATCAGCCAACT 56.2 56.2 150 LAR MANES_06G072400 F:ACGGTTGATTCAGGAGTATGG R:TTCCGAAGGGTGATTATTGTT 56.6 56.6 94 CYP93B_16 MANES_04G030000 F:GAATGGGCACTCGCAGAA R:CATAGGGATTGGTGGGTGTAG 56.9 57.2 174 Actin XM_021777064.2 F:GAAGTCCTGTTCCAACCATCT R:AACCACCGCTAAGCACTATGT 54.4 64.4 154 1.3 数据处理 采用 Excel 和 Gradphad Prism 软件进行数据汇总整理，使用 SPSS Statistics 24 软件进行数据分析，采用 Duncans 新复极差法进行数据间的多重比较，采用皮尔逊相关性分析（Persons cor-relation analysis）方法分析基因表达量和木薯品种螨害指数间的相关性，其中螨害指数用于表征木薯品种的抗螨水平，前期研究结果表明，抗螨木薯品种 C1115、SC9 和 Myanmar 的螨害指数分别为 12.50、26.60 和 14.40，感螨木薯品种 Bread、SC205 和 BRA900 的螨害指数分别为 95.40、93.60和 95.7020。2 结果与分析 2.1 二斑叶螨取食前后抗、感螨木薯品种叶组织中 CHS 基因表达差异分析 比较螨害前后同一木薯品种的 CHS基因相对表达量发现，与螨害前相比，感螨木薯品种 Bread、SC205 和 BAR900 的 CHS 基因表达量呈先显著降低再显著升高的趋势，而抗螨木薯品种 C1115、SC9 和 Myanmar 的 CHS 相对表达量呈先显著升高再显著降低的趋势（图 2A）。比较螨害前后抗、感螨品种间 CHS 的表达量发现，螨害 4 d 后，抗螨木薯品种中 CHS 的表达量总体上高于感螨木薯品种，而螨害 1 d 后，抗螨木薯品种中CHS的表达量均显著高于感螨木薯品种（图 2B）。进一步相关性分析表明（以螨害1 d 后数据进行分析），螨害后 CHS 基因的相对表达量与木薯品种抗螨性呈正相关（r=0.8684,P=0.012）。A：螨害前后各品种内基因表达量变化；B：螨害前后同一时间品种间基因表达量变化。不同小写字母表示差异显著（P0.05）。A:Changes of gene expression in various cultivars before and after mite infestation;B:Changes of gene expression between cultivars at the same time before and after mite infestation.Different lower-case letters indicate significant difference(P0.05).图 2 螨害前后不同时间、不同品种 CHS 基因表达量变化 Fig.2 Changes of CHS gene expressions in different cul-tivars at different time before and after mite infestation 2.2 二斑叶螨取食前后抗、感木薯品种叶组织中的 PGT1 基因表达差异分析 比较螨害前后同一木薯品种的 PGT1 基因相对表达量发现，与螨害前相比，感螨木薯品种Bread、SC205 和 BAR900 的 PGT1 基因表达量呈先显著降低再显著升高的趋势，而抗螨木薯品种第 8 期 乔 阳等：基于黄酮合成通路基因表达特性的木薯对二斑叶螨防御机理初探 1683 C1115、SC9 和 Myanmar 的 PGT1 相对表达量呈先升高再显著降低的趋势（图 3A）。比较螨害前后抗、感螨品种间 PGT1 的表达量发现，螨害前（0 d），抗螨木薯品种中 PGT1的表达量总体上高于感螨木薯品种，而螨害 1 d后，抗螨木薯品种中 PGT1 的表达量均显著高于感螨木薯品种（图 3B），进一步相关性分析结果表明（以螨害 1 d 后数据进行分析），螨害后 PGT1基因相对表达量与木薯品种抗螨性呈正相关（r=0.9891,P=0.0001）。A：螨害前后各品种内基因表达量变化；B：螨害前后同一时间品种间基因表达量变化。不同小写字母表示差异显著（P0.05）。A:Changes of gene expression in various cultivars before and after mite infestation;B:Changes of gene expression between cultivars at the same time before and after mite infestation.Different lower-case letters indicate significant difference(P0.05).图 3 螨害前后不同时间、不同品种 PGT1 基因表达量变化 Fig.3 Changes of PGT1 gene expressions in different cultivars at different time before and after mite infestation 2.3 二斑叶螨取食前后抗、感木薯品种叶组织中的 F3H 基因表达差异分析 比较螨害前后同一木薯品种的 F3H 基因相对表达量发现，与螨害前相比，感螨木薯品种 Bread、SC205 和 BAR900 的 F3H 基因表达量呈先显著降低再升高的趋势，而抗螨木薯品种 SC9 和Myanmar的F3H基因相对表达量呈先显著升高再显著降低的趋势，C1115 的 F3H 基因相对表达量则呈显著降低的趋势（图 4A）。比较螨害前后抗、感螨品种间 F3H 的表达量发现，螨害前（0 d），抗、感木薯品种间 F3H 基因表达量差异不显著，但抗螨木薯品种 C1115 的F3H 表达量显著高于其他品种，螨害 4 d 后，抗螨木薯品种中F3H的表达量总体上高于感螨木薯品种。而螨害 1 d 后，抗螨木薯品种 C1115、SC9和 Myanmar 的 F3H 表达量均显著高于感螨木薯品种（图 4B）。进一步相关性分析结果表明（以螨害 1 d 后数据进行分析），螨害后 F3H 基因相对表达量与木薯品种抗螨性呈正相关（r=0.6438,P=0.084）。A：螨害前后各品种内基因表达量变化；B：螨害前后同一时间品种间基因表达量变化。不同小写字母表示差异显著（P0.05）。A:Changes of gene expression in various cultivars before and after mite infestation;B:Changes of gene expression between cultivars at the same time before and after mite infestation.Different lower-case letters indicate significant difference(P0.05).图 4 螨害前后不同时间、不同品种 F3H 基因表达量变化 Fig.4 Changes of F3H gene expressions in different cul-tivars at different time before and after mite infestation 2.4 二斑叶螨取食前后抗、感木薯品种叶组织中的 FLS 基因表达差异分析 比较螨害前后同一木薯品种的 FLS 基因相对表达量发现，与螨害前相比，感螨木薯品种Bread、SC205 和 BAR900 的 FLS 基因表达量呈逐渐降低的趋势，而抗螨木薯品种 C1115、SC9和 Myanmar 的 FLS 相对表达量呈先显著升高再降低的趋势（图 5A）。1684 热带作物学报 第 44 卷 比较螨害前后抗、感螨品种间 FLS 的表达量发现，螨害 4 d 后，抗螨木薯品种中 FLS 的表达量总体上高于感螨木薯品种，而螨害 1 d 后，抗螨木薯品种的 FLS 表达量均显著高于感螨木薯品种（图 5B）。进一步相关性分析结果表明（以螨害 1 d 后数据进行分析），螨害后 FLS 基因相对表达量与木薯品种抗螨性呈正相关（r=0.8073,P=0.026）。A：螨害前后各品种内基因表达量变化；B：螨害前后同一时间品种间基因表达量变化。不同小写字母表示差异显著（P0.05）。A:Changes of gene expression in various cultivars before and after mite infestation;B:Changes of gene expression between cultivars at the same time before and after mite infestation.Different lower-case letters indicate significant difference(P0.05).图 5 螨害前后不同时间、不同品种 FLS 基因表达量变化 Fig.5 Changes of FLS gene expressions in different cul-tivars at different time before and after mite infestation 2.5 二斑叶螨取食前后抗、感木薯品种叶组织中的 LAR 基因表达差异分析 比较螨害前后同一木薯品种的 LAR 基因相对表达量发现，与螨害前相比，感螨木薯品种 Bread和 SC205的 LAR基因表达量呈先降低再升高的趋势，BAR900 的 LAR 基因相对表达量呈升高的趋势。抗螨木薯品种 SC9 和 Myanmar 的 LAR 基因相对表达量呈先显著升高再降低的趋势，而C1115 的 LAR 基因相对表达量呈降低趋势（图6A）。比较螨害前后抗、感螨品种间 LAR 的表达量发现，螨害 1 d 后，抗螨木薯品种 SC9 和 Myanmar的 LAR 基因相对表达量均显著高于各感螨木薯品种，而 C1115 的 LAR 基因相对表达量与感螨木薯之间无显著差异（图 6B）。进一步相关性分析结果表明（以螨害 1 d 后数据进行分析），螨害后 LAR基因相对表达量与木薯品种抗螨性呈正相关（r=0.5722,P=0.118）。A：螨害前后各品种内基因表达量变化；B：螨害前后同一时间品种间基因表达量变化。不同小写字母表示差异显著（P0.05）。A:Changes of gene expression in various cultivars before and after mite infestation;B:Changes of gene expression between cultivars at the same time before and after mite infestation.Different lower-case letters indicate significant difference(P0.05).图 6 螨害前后不同时间、不同品种 LAR 基因表达量变化 Fig.6 Changes of LAR gene expressions in different cul-tivars at different time before and after mite infestation 2.6 二斑叶螨取食前后抗、感木薯品种叶组织中的 C3H 基因表达差异分析 比较螨害前后同一木薯品种的 C3H 基因相对表达量发现，与螨害前相比，感螨木薯品种Bread 和 BAR900 的 C3H 基因相对表达量呈先显著降低再显著升高的趋势，SC205 的 C3H 基因相对表达量呈升高趋势，抗螨木薯品种 SC9 和Myanmar 的 C3H 基因相对表达量呈先显著升高再显著降低的趋势，而 C1115 的 C3H 基因相对表达量无显著变化（图 7A)。比较螨害前后抗、感螨品种间 C3H 的表达量发现，螨害前（0 d），抗螨木薯品种中 C3H 的表第 8 期 乔 阳等：基于黄酮合成通路基因表达特性的木薯对二斑叶螨防御机理初探 1685 达量总体高于感螨木薯品种，而螨害 1 d 后，抗螨木薯品种中 C3H 的表达量均高于感螨木薯品种（图 7B)。进一步相关性分析结果表明（以螨害 1 d 后数据进行分析），螨害后 C3H 基因相对表达量与木薯品种抗螨性呈正相关（r=0.7704,P=0.037）。A：螨害前后各品种内基因表达量变化；B：螨害前后同一时间品种间基因表达量变化。不同小写字母表示差异显著（P0.05）。A:Changes of gene expression in various cultivars before and after mite infestation;B:Changes of gene expression between cultivars at the same time before and after mite infestation.Different lower-case letters indicate significant difference(P0.05).图 7 螨害前后不同时间、不同品种 C3H 基因表达量变化 Fig.7 Changes of C3H gene expressions in different cul-tivars at different time before and after mite infestation 2.7 二斑叶螨取食前后抗、感木薯品种叶组织中的 CYP93B_16 基因表达差异分析 比较螨害前后同一木薯品种的CYP93B_16基因相对表达量发现，与螨害前相比，感螨木薯品种 Bread、SC205 和 BAR900 的 CYP93B_16 基因表达量呈先显著降低再显著升高的趋势，而抗螨木薯品种 SC9 和 Myanmar 的 CYP93B_16 相对表达量呈先升高再显著降低的趋势，C1115 的CYP93B_16 基因相对表达量呈显著下降的趋势（图 8A）。比较螨害前后抗、感螨品种间 CYP93B_16 的表达量发现，螨害 1 d 后，抗螨木薯品种 SC9 和Myanmar 的 CYP93B_16 基因相对表达量均显著高于各感螨木薯品种，而 C1115 的 CYP93B_16基因相对表达量与感螨木薯之间无显著差异（图8B）。进一步相关性分析结果表明（以螨害 1 d 后数据进行分析），螨害后 CYP93B_16 基因相对表达量与木薯品种抗螨性呈正相关（r=0.6250,P=0.092）。A：螨害前后各品种内基因表达量变化；B：螨害前后同一时间品种间基因表达量变化。不同小写字母表示差异显著（P0.05）。A:Changes of gene expression in various cultivars before and after mite infestation;B:Changes of gene expression between cultivars at the same time before and after mite infestation.Different lower-case letters indicate significant difference(P0.05).图 8 螨害前后不同时间、不同品种 CYP93B_16 基因表达量变化 Fig.8 Changes of CYP93B_16 gene expressions in different cultivars at different time before and after mite infestation 3 讨论 黄酮类化合物广泛存在于植物体内，并且在抵御虫害胁迫中发挥着重要作用23。体内分析研究表明，植物中的黄酮类化合物，如儿茶素、山奈酚和芦丁可以影响害虫的取食偏好和产卵24-26。落葵 中 的 芹 菜 素 和 牡 荆 素 可 以 抑 制 斜 纹 夜 蛾（Spodoptera litura Fabricius）幼虫的生长发育27。绿原酸、槲皮素和阿魏酸等提高了花生对棉铃虫（Helicoverpa armigera）和蚜虫（Aphis craccivora Koch）的抗性28。紫杉叶素和儿茶素在云杉防御树皮甲虫（Ips typographus）中发挥重要作用29。槲皮素和芦丁可以影响蚜虫的口针刺吸植物的汁1686 热带作物学报 第 44 卷 液30。通过对 39 个水稻品种对褐飞虱的抗性分析结果表明，黄酮类化合物含量的提高与水稻抗褐飞虱能力的增强有关31。体外分析结果表明，在人工饲料中掺入黄酮类化合物也会极大地影响昆虫的生长和发育。如在较高浓度的槲皮素和绿原酸的饲喂处理下，美国白蛾（Hyphantria cunea）的死亡率分别达到了 70.00%和 67.50%32。将柚皮素和槲皮素添加到豌豆蚜（Acyrthosiphon pi-sum）的人工饲料中，显著降低了蚜虫的繁殖力，并显著增加了其发育历期和成虫的死亡率33。黄酮类化合物在植物体内的积累及转化受其合成基因的调控，因此，黄酮合成通路基因