





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (8): 1686-1696.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.08.007
收稿日期:2026-01-09
接受日期:2026-03-12
出版日期:2026-04-16
发布日期:2026-04-21
通信作者:
联系方式:
赵思捷,E-mail:zhaosijie20010625@163.com。
基金资助:
ZHAO SiJie(
), REN JiaXin, NAN JiangLei, WANG XingYun, CHENG WeiNing*(
)
Received:2026-01-09
Accepted:2026-03-12
Published:2026-04-16
Online:2026-04-21
摘要:
【目的】探究玉米(Zea mays)对草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)抗性与叶片次生物质(阿魏酸、咖啡酸、绿原酸和丁布)含量及其合成途径关键酶基因ZmPAL和ZmBX表达的关系,为玉米抗虫新品种培育提供理论依据。【方法】采用玉米心叶期人工接虫法和叶片饲喂法,以植株受害等级和取食后的草地贪夜蛾生长发育、繁殖参数为指标,评估陕西6个主栽玉米品种对草地贪夜蛾的抗性差异;采用比色法和高效液相色谱法分别测定玉米叶片3种酚酸和丁布含量;利用RT-qPCR方法分析草地贪夜蛾危害0、6和18 h后不同品种玉米叶片ZmPAL6、ZmPAL7、ZmBX10和ZmBX11 mRNA表达水平,分析次生物质含量与玉米对草地贪夜蛾抗性指标的相关性。【结果】供试玉米品种中郑单958、秦龙14和陕科16受害较轻,草地贪夜蛾危害7—14 d平均受害等级均小于4.20;正大12、纪元1号和德单123受害较重,平均受害等级介于4.31—7.22。取食正大12和纪元1号的草地贪夜蛾幼虫和蛹发育最快且体重较大,成虫寿命和产卵期较长且单雌产卵量显著较高。相反,以郑单958为食的幼虫发育最慢,幼虫和蛹体重较轻,成虫产卵前期较长,产卵期较短且繁殖力最低,其次为秦龙14和陕科16。相关性分析表明,玉米叶片绿原酸、阿魏酸和咖啡酸含量与植株受害等级和草地贪夜蛾幼虫体重显著负相关,与幼虫发育历期显著正相关;绿原酸含量同时与蛹重极显著负相关;丁布含量与植株受害等级显著负相关。草地贪夜蛾取食可快速诱导ZmPAL6、ZmPAL7、ZmBX10和ZmBX11上调表达;危害前后,郑单958和秦龙14中4个基因的表达量均显著高于纪元1号和正大12。【结论】陕西省主栽玉米品种郑单958、秦龙14和陕科16对草地贪夜蛾危害和生长发育有一定抗性,其抗性与叶片中3种酚酸和丁布含量及ZmPAL、ZmBX的诱导和组成型高水平表达有关。
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表1
本研究所用引物"
| 引物名称Primer name | 正向引物Forward primer (5°-3°) | 反向引物Reverse primer (5°-3°) |
|---|---|---|
| ZmPAL6 | GATCGGCAAGCTCATGTTCG | CCCTTGAAGCCGTAGTCCAG |
| ZmPAL7 | AGGGTCTTGCGATGGTGAA | TGGGTCAGGTGGTCAGTGTA |
| ZmBx10 | CGTAAACGCCTTGCTGAACA | ACCACCGACGTCAACCAA |
| ZmBx11 | ACCCTTCTCCAGATCCTCGC | GTCAACCTGTAGACGACGACA |
| ZmGADPH | AAACTGCCTTGCTCCCCTT | GAAGAACTTTACCAACAGCCTTG |
表2
取食不同玉米品种的草地贪夜蛾幼虫和蛹的发育历期及成虫寿命"
| 发育阶段 Developmental stage | 正大12 Zhengda12 | 纪元1号 Jiyuan1 | 德单123 Dedan123 | 陕科16 Shanke16 | 秦龙14 Qinlong14 | 郑单958 Zhengdan958 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 幼虫Larva | 13.01±0.11d | 13.22±0.09d | 14.30±0.18c | 16.68±0.30b | 17.58±0.35a | 17.60±0.06a |
| 预蛹Prepupa | 1.06±0.02c | 0.96±0.03d | 1.28±0.11a | 1.13±0.03bc | 1.16±0.06b | 1.14±0.05bc |
| 蛹Pupa | 7.93±0.16c | 7.56±0.13c | 9.08±0.20b | 11.14±0.20a | 10.95±0.14a | 9.21±0.25b |
| 雌成虫Female adult | 16.50±0.84a | 16.73±0.79a | 13.23±0.84b | 13.28±0.94b | 11.36±1.00c | 13.45±0.78b |
| 雄成虫Male adult | 16.87±0.66a | 17.26±0.81a | 11.40±0.51c | 11.46±0.44c | 11.34±0.48c | 13.36±0.45b |
表3
不同品种玉米饲喂的草地贪夜蛾成虫产卵前期、产卵期和单雌产卵量"
| 玉米品种Maize variety | 产卵前期Preoviposition period (d) | 产卵期Oviposition duration (d) | 单雌产卵量Fecundity |
|---|---|---|---|
| 纪元1号Jiyuan1 | 1.17±0.23c | 6.33±0.57a | 1152.83±137.80a |
| 正大12 Zhengda12 | 1.22±0.18c | 6.38±0.57a | 1145.63±106.01a |
| 秦龙14 Qinlong14 | 1.50±0.23b | 5.27±0.38b | 1069.45±91.12a |
| 德单123 Dedan123 | 1.63±0.22b | 5.23±0.21b | 1009.00±89.31a |
| 陕科16 Shanke16 | 1.67±0.22b | 5.10±0.62b | 1016.00±123.94a |
| 郑单958 Zhengdan958 | 2.88±0.52a | 4.25±0.75c | 910.75±160.61b |
表4
玉米叶片次生物质含量与其对草地贪夜蛾抗性指标的关系"
| 生物学指标 Biological indicator | 阿魏酸Ferulic acid | 咖啡酸Caffeic acid | 绿原酸Chlorogenic acid | 丁布DIMBOA | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| r | P | r | P | r | P | r | P | |
| 7 d受害等级7 d Damage rating | -0.879* | 0.021 | -0.870* | 0.024 | -0.950** | 0.004 | -0.879* | 0.021 |
| 14 d受害等级14 d Damage rating | -0.911* | 0.012 | -0.896* | 0.016 | -0.975** | 0.002 | -0.777 | 0.069 |
| 幼虫历期Larval duration | 0.859* | 0.028 | 0.839* | 0.037 | 0.956** | 0.003 | 0.771 | 0.072 |
| 幼虫体重Larval weight | -0.840* | 0.036 | -0.827* | 0.042 | -0.918* | 0.010 | -0.706 | 0.117 |
| 蛹重Pupal weight | -0.743 | 0.056 | -0.706 | 0.076 | -0.899** | 0.007 | -0.602 | 0.153 |
| 单雌产卵量Fecundity | -0.392 | 0.493 | -0.319 | 0.538 | -0.623 | 0.187 | -0.803 | 0.054 |
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