由褐色橘蚜Toxoptera citricida（Kirkaldy）高效传播的柑橘衰退病毒（Citrus tristeza virus,CTV）,可侵染柑橘属以及柑橘近缘属的植物。CTV发生范围遍及全球多个热带、亚热带地区,被视为柑橘植物的重大威胁。病原体可以通过对媒介昆虫的影响来加强其对新宿主植物的传播,并且前期研究发现CTV感染甜橙显著改变褐色橘蚜的适合度和选择行为,这种相互作用对CTV的获取和传播有积极影响。在实际生产过程中,田间存在不同的柑橘品种,尚不清楚CTV的感染对蚜虫的行为的影响是否因柑橘品种的不同而存在差异。本论文围绕“CTV介导下褐色橘蚜的取食选择和种群适合度研究”这一科学问题,以CTV易感、抗性柑橘品种和褐色橘蚜为研究对象,明确CTV对褐色橘蚜寄主选择和适合度的影响,进一步利用色谱、酶活性测定、转录组等技术揭示植物应对CTV感染的内在生理和分子响应机理。研究结果可为新形势下病毒流行的科学防控和媒介昆虫的有效治理提供理论依据。主要研究结果如下:1.褐色橘蚜在不同柑橘品种上的适合度比较通过刺吸电位图谱和种群增长实验,评估8种不同柑橘品种（香橙Citrus junos Sieb.ex Tanaka、粗柠檬C.jambhiri Lush.、罗浮金柑Fortunella margarita Swingle、奥林达夏橙C.sinensis（L.）Osbeck、岩溪晚芦碰柑C.reticulata Blanco、路德红夏橙C.sinensis、尤力克柠檬C.limon（L.）Osbeck和枳Poncirus trifoliata（L.）Raf）的抗蚜性。结果表明,褐色橘蚜取食EPG参数在8种不同柑橘品种上差异较大,其中褐色橘蚜在尤力克上花了更多的时间在路径波阶段,而在韧皮部阶段的时间较少;在香橙、枳和粗柠檬上观察到的情况正好相反。蚜虫种群增长实验表明,在尤力克和枳上,蚜虫的种群增长显著低于其他品种。研究结果表明不同的柑橘品种明显地影响了柑橘蚜虫的取食能力。与其他7种柑橘品种相比,褐色橘蚜不偏好在尤力克柠檬上取食,尤力克对褐色橘蚜表现出明显的抗性,而香橙和粗柠檬是易感的寄主植物。该研究结果明确了CTV易感植株香橙和CTV耐受植株枳的抗蚜性水平。2.CTV感染柑橘对褐色橘蚜生长发育的影响研究比较了褐色橘蚜在CTV感染和未感染的两种不同抗性柑橘品种上的发育历期、繁殖力及取食行为。结果表明,褐色橘蚜在健康或CTV香橙上,每个龄期的发育历期和成虫前期均小于褐色橘蚜在枳植物上。在被CTV感染的香橙植株上1龄若虫发育历期为1.83±0.03 d,显著短于健康香橙植株（1.89±0.03 d）,该参数在枳品种上也呈现类似结果。褐色橘蚜成虫前期在CTV感染的香橙植株上的发育比健康香橙植株快。与健康香橙品种相比,褐色橘蚜在感染CTV香橙植株上的成虫前期存活率差异不显著,但枳品种表现差异显著。褐色橘蚜在CTV感染香橙植株上的成虫寿命、产蚜历期和繁殖力均显著高于健康香橙植株。褐色橘蚜在感染CTV香橙植株上的内禀增长率r、周限增长率λ和净繁殖率R0均显著高于健康香橙植株上的参数值。感染CTV的香橙植株的平均世代时间T（10.88±0.008 d）短于健康香橙植株（10.94±0.009 d）,但差异不显著。由此可见,CTV的感染不同抗性寄主对褐色橘蚜的生长发育影响不同,媒介昆虫的生长发育受到寄主抗性的影响,这些影响可能在CTV流行中发挥关键作用。3.CTV感染对柑橘叶片中生化指标影响CTV感染不同柑橘寄主均可显著性影响嫩梢组织中氨基酸组成。CTV感染香橙植株中总糖含量显著低于健康柑橘植株总糖含量。不同柑橘品种在CTV感染后其细胞液的p H值差异显著,均表现为CTV感染后的柑橘的p H值显著小于未感染的柑橘植株。CTV感染后对两种柑橘寄主叶绿素的相对含量无显著影响,但显著影响叶绿素荧光动力学参数。4.CTV感染和褐色橘蚜取食对不同柑橘品种挥发性有机化合物谱的影响通过室内生物测定,与未感染CTV植株相比,CTV感染的植株吸引更多的褐色橘蚜。使用动态顶空系统收集感染CTV的香橙/枳、无毒蚜取食的感染CTV的香橙/枳、未感染CTV的的香橙/枳挥发物,利用气相色谱质谱法GC-MS技术鉴定分析健康或CTV感染的柑橘植物所排放的挥发性有机化合物（VOCs）。GC-MS结果显示,不同柑橘品种组分差异较大,香橙中的挥发物组成和含量相对高于枳,其中萜烯类挥发物的相对含量最高。通过主成分分析,2个品种8个处理的主要挥发性有机化合物表现出明显分离。感染CTV病毒和褐色橘蚜取食均显著影响两种柑橘植株挥发性有机化合物种类和组分的变化。在香橙中,CTV接种后,γ-Terpinene和（-）-β-Elemene显著下降,而β-Pinene相对含量显著增加;蚜虫取食后,β-Pinene、2-Ethyl-1-hexanol和Longifolene的释放量显著增加;CTV接种和蚜虫取食共同作用后,D-Limonene、p-Cymene、β-Ocimene和γ-Terpinene等成分相对含量均显著减少。枳品种接种CTV病毒和蚜虫取食处理后以及两者共同作用后,Camphene、β-Phellandrene、Sabinene、β-Ocimene、γ-Elemene、（-）-β-Elemene、Caryophyllene、cis-β-Farnesene、Humulene和β-Sesquiphellandrene等成分相对含量均显著低于未处理枳样品;然后,蚜虫取食枳后,样品中3-Carene的相对含量均显著高于未处理枳和CTV感染枳样品。5.CTV感染和蚜虫取食引起的防御反应差异测定了不同抗病柑橘品种在感染CTV和褐色橘蚜为害后柑橘重要防御酶活性及植物内源茉莉酸、水杨酸含量变化。结果表明,褐色橘蚜取食和CTV病毒感染可诱导不同抗性柑橘植株内超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、脂氧合酶LOX、苯丙氨酸解氨酶PAL以及β-1,3-葡聚糖酶的活性和内源JA、SA的显著变化,但在不同抗性柑橘品种之间有差异;褐色橘蚜危害后抗性品种枳较香橙体内CAT和POD活性较香橙高,抗性强;CTV感染的香橙植物有明显较高的SA水平,且蚜虫取食诱导更多的JA;蚜虫取食引起内源SA和JA含量增加显著高于CTV感染引起的变化。推测寄主体内防御物质的改变可能是感病植株影响褐色橘蚜生物学特性的重要因素之一。6.CTV感染对不同抗性柑橘品种的转录组分析采用高通量测序平台对在感染和未感染CTV的两个柑橘品种（香橙和枳）的叶片进行转录组测序,用Trinity软件对高质量的clean reads进行拼接和de novo组装,通过Blast软件将组装的unigene在九大数据进行比对注释,结果表明:共获得81,732条unigenes,其中N50长度为2,694 bp;用NR数据库对所有基因进行了同源性分析,表明这两个品种与克莱门柚Citrus clementina、甜橙C.sinensis以及蜜柚C.unshiu的同源性最高;香橙品种共鉴定出1284个差异表达基因,其中有545个基因上调和739个基因下调,而枳品种仅有205个差异表达基因,其中186个基因上调和19个基因下调;KEGG富集分析结果显示在香橙中,CTV感染处理和健康对照下,差异基因富集最明显的途径主要是植物-病原物互作,植物激素信号转导和MAPK信号通路-植物;在枳中,差异基因主要参与了植物-病原物互作,泛素介导的蛋白质水解,植物激素信号转导;q RT-PCR和RNA-seq获得的表达谱相互一致,从而验证了RNA-seq产生的结果的可靠性。研究结果为深入研究不同柑橘品种的防御机制奠定理论基础。