1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.本课题的研究意义
蔬菜地下部植食害虫种类繁多，危害广。其中根结线虫在世界上分布广、寄主范围宽、危害严重。全球范围内每年造成1000亿美元经济损失[1]。蔬菜被根结线虫危害后，阻碍了根系对养分的吸收与运输，造成了地上部分营养不足，严重者枯萎死亡[2]。目前，针对根结线虫的抗性品种发展缓慢，应用还很少，主要原因有两个：一是受农艺性状限制，二是在一个地区连续种植一个抗病品种之后，品种的抗性退化[3]。因此，对于根结线虫的防治，历来以化学防治为主，抗性品种防治受到限制。化学杀线剂对环境污染严重，使用过程中对人、畜也不安全，许杀线剂已被禁用[1-3]。物理防治、太阳能杀线受天气因素制约，蒸汽杀线成本受场地制约，防治效率低。因此，除继续探索一些高效、低毒、低残留、高选择性的杀线剂外，基于生态理论，利用生物相互作用对根结线虫的种群进行控制具有巨大的潜力，符合环境友好型农业的目标。
本课题以番茄和根结线虫为模式系统，在蚓堆肥介导下，基于害虫诱导植物资源分配和组成抗性（防御信号和次生代谢物）的响应，验证蚓堆肥能够有效控制生态系统地下部植食害虫根结线虫的种群，并阐明地下部植食害虫防御机制。研究结果不仅有助于深入了解生态系统过程机制，而且为今后通过生态措施调控地下部害虫根结线虫的危害提供建议。
2. 研究的基本内容和问题
1、研究目标：
（1） 通过测定植物地下部c、n资源分配，植物激素信号分子，以及相关的次生代谢化合物，阐明地下部植食害虫防御机制。
（2） 通过测定有机堆肥介导下，植物抗性信号和次生代谢化合物改变，探索有机堆肥对植物地下部植食害虫调控作用。
3. 研究的方法与方案
1、研究方法：
通过室内调控实验，以地下部植食害虫和模式番茄相互作用，通过测定地下部植食害虫生物量和形态测定、初生次生代谢产物、抗性信号分子、相关调控基因的表达。阐明地下部植食害虫防御机制，探索地下部次生代谢诱导和调控机制，揭示堆肥介导下的植物次生代谢的调控规律。
2、技术路线：
3、实验方案：
①采用3因子（223）交互实验设计，4个重复。进行室内盆栽实验，设置2个线虫处理水平（接种根结线虫、不接种根结线虫）；肥料处理（无机肥、添加蚓堆肥）；三种番茄品种：（野生型Wt、茉莉酸缺陷型Spr2，茉莉酸超量表达型35S::PS）。
番茄品种：Wt，35S::PS，Spr2品种中科院发育遗传所赠送
根结线虫：实验室继代保存的南方根结线虫
供试土样：苏州菜园土
供试肥料：南京堆肥基地
②植物性状的测定：
地上部植株株高增长率=(处理株高-对照株高)/对照株高100%
地上部植株鲜重增长率=(处理鲜重-对照鲜重)/对照鲜重100%
根长增长率=(处理根长-对照根长)/对照根长100%
根结数量：在最后收获期，每组处理取4株番茄全根系，按以下根结线虫分级标准进行番茄受害程度评价：
0级根系健康，无根结；
1级根系上有少量根结，占全根系的1%-25%；
2级根结线虫的程度中等占全根系的26%-50%；
3级根系根结数量很多，占全根系的51%-75%；
4级根系根结数量特别多占全根系的76%-100%；
其中：A-E表示对应级别的植株数量；N表示调查总植株数（N=A B C D E）
③次生代谢产物的测定：
总酚和类黄酮：总酚，F-C法；类黄酮，用铝盐法。
④植物激素：液氮研磨，80%的甲醇提取，纯化后的上清液上LC-MS/MS测定
⑤抗性基因：采样qPCR定量测定基因表达量。
4、可行性分析
① 工作积累：该课题所在的土壤生态实验室具备长期从事蚓堆肥、植物资源分配、次生代谢的基础，在主要实验方法和测定项目方面都具备丰富的经验。
② 供试材料：蚓堆肥、地下部植食害虫实验材料易于获得。
③ 个人情况：课题申请人即将毕业于农业资源与环境专业，其专业必修课中的生态学和土壤生态学与本课题密切相关，有扎实的理论基础。且前期在刘满强老师指导下，在土壤生态实验顺利完成SRT项目（蚯蚓及其堆肥产物与根结线虫相互作用对蔬菜生长的影响），已基本掌握根结线虫的病情鉴定和植物性状的测定及次生代谢物质的测定。
4. 研究创新点
（1）通过蚓堆肥作用后，植物初生和次生代谢物质、植物抗性信号分子以及相关调控基因的测定，揭示植物次生代谢的调控规律，阐明地下部植食害虫防御机制，为今后通过生态措施调控地下部害虫根结线虫的危害提供建议。
（2）本项目具有基础研究与实际应用相结合，不仅有助于生态学理论的拓展，而且能够指导利用非生物资源，添加蚯蚓堆肥，通过调控植物代谢合成，管控地下部植食害虫种群发生。
5. 研究计划与进展
1、研究进展
2014.02.022014.03.04：查阅资料，阅读文献，完成开题报告；
2014.03.052014.04.10：准备实验材料，布置盆栽实验；
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