昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其对昆虫抗药性的意义

植物次生物质(plant secondary metabolites)对昆虫的取食行为、生长发育及繁殖可以产生不利影响,甚至对昆虫可以产生毒杀作用。为了应对植物次生物质的不利影响,昆虫通过对植物次生物质忌避取食、解毒代谢等多种机制,而对寄主植物产生适应性。其中,昆虫的解毒代谢酶包括昆虫细胞色素P450酶系(P450s)及谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)等,在昆虫对植物次生物质的解毒代谢及对寄主植物的适应性中发挥了重要作用。昆虫的解毒酶系统不仅可以代谢植物次生物质,还可能代谢化学杀虫剂,因而昆虫对寄主植物的适应性与其对杀虫剂的耐药性甚至抗药性密切相关。昆虫细胞色素P450s和GSTs等代谢解毒酶活性及相关基因的表达可以被植物次生物质影响,这不仅使昆虫对寄主植物的防御产生了适应性,还影响了昆虫对杀虫剂的解毒代谢,因而改变昆虫的耐药性或抗药性。掌握昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其在昆虫抗药性中的作用,对于明确昆虫的抗药性机制具有重要的参考意义。本文综述了植物次生物质对昆虫的影响、昆虫对寄主植物次生物质的代谢机制、昆虫对植物次生物质的代谢适应性对昆虫耐药性及抗药性的影响等方面的研究进展。

不同玉米品种玉米蚜田间消长与其主要生化物质的相关性研究

为明确玉米蚜发生数量与玉米主要生化物质含量的相关性,系统调查了玉米田玉米蚜种群数量的自然消长动态,分析了玉米不同生育期植株营养物质和次生物质的含量。结果表明:玉米蚜的种群消长动态随玉米品种(系)生育期的变化而变化,但在抗蚜品种和感蚜品种(系)上的变化趋势基本一致;在玉米雄穗抽出之前,玉米蚜的种群密度较低;进入抽雄期后,发生量逐渐上升,至雄穗完全抽出时达到第一个发生高峰;进入吐丝期后,玉米蚜从雄穗转移至雌穗为害,至雌穗灌浆期达到第二个发生高峰;此后随着玉米雌穗的逐渐成熟及植株老化等,其种群数量急剧下降。供试玉米品种(系)不同生育期的营养物质和次生物质含量存在一定差异,其中灌浆期可溶性总糖和可溶性蛋白质含量与玉米蚜发生量呈显著正相关,而单宁含量与4个生育期玉米蚜发生量呈显著负相关,说明单宁是抗性玉米品种的抗蚜因子之一。

环境因素对水稻次生物质的影响及其与抗褐飞虱关系

研究苗龄、光照强度和施氮量对3个水稻品种稻株草酸、总酚和单宁含量的影响及其与抗褐飞虱关系。结果表明,稻株中草酸、总酚和单宁含量对不同抗性水稻品种抗褐飞虱不同生物型的影响不同。其中,总酚和单宁含量变化与IR56抗褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型及RHT抗褐飞虱孟加拉型密切相关,草酸和单宁含量变化与RHT抗褐飞虱生物型Ⅱ密切相关,草酸、总酚和单宁含量变化与570011抗褐飞虱生物型Ⅱ密切相关,而草酸含量变化与570011抗褐飞虱孟加拉型密切相关。苗龄、光照强度和施氮量的单独作用或交互作用对不同水稻中次生物质含量有明显影响,但品种不同,其影响程度也不同。其中,IR56草酸和单宁含量、RHT和570011总酚和单宁含量及受苗龄、光照强度和施氮量的影响显著,IR56总酚含量受苗龄和光照强度的影响显著,RHT草酸含量受光照强度和施氮量的影响显著,570011草酸含量受影响小。

植物抗虫性次生物质的研究概况

述了国内外与植物抗虫性有关的次生物质的主要类型和植物次生物质对昆虫的寄主选择、取食和产卵等作用的研究进展 ,对次生物质在生态系统中的作用也作了介绍 ,并展望了植物次生物质的应用前景。

植物抗虫性研究概况

本文从组成抗性和诱导抗性两种植物主要的抗虫机制的研究进展对国内外对植物抗虫性的研究成果进行了综述,并详细综述了茉莉酸甲酯对植物抗虫性的影响。

棉花品种次生代谢物质含量差异对棉铃虫生长的影响

用不同棉花品种的嫩叶饲养棉铃虫幼虫，其相对生长率、相对取食量、近似消化率、食物转化率、食物利用率均不相同。感虫品种与高抗品种间的差异显著。运用逐步回归分析，建立了棉叶中６个影响因子（棉酚、单宁、油腺、总蛋白、总糖、单糖）与幼虫相对生长率之间关系的数学模型，并明确了各因子所起的作用。通过主成分分析，明确第１主成分为棉酚、单宁和油腺的作用，第２主成分为总糖。

植物内生放线菌多样性及其活性代谢产物的研究进展

植物内生放线菌是一类能与宿主植物长期协同生长且不引起植物感染的特殊微生物。其作为植物内生微生物资源的重要组成部分,不仅分布广泛,资源丰富,绝大部分可产生与宿主植物相同或相似的次生代谢产物,而且这些次级代谢产物往往丰富多样并具有多种生物活性,是寻找和开发新型先导化合物的重要资源,具有重要的研究意义和潜在的应用价值。植物内生放线菌作为一种亟待开发的重要微生物资源,其重要性越来越被研究人员所认同。就近年来国内外关于植物内生放线菌多样性和其次级代谢物抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗虫等生物活性的研究近况进行综述,以期为植物内生放线菌资源的深入研究和应用提供参考。

新疆野苹果营养及次生代谢物与苹果小吉丁虫抗性的关系

为了解新疆野苹果(Malus sieversii(Lebed.)Roem.)植株内营养及次生代谢物质含量对苹果小吉丁虫(Agrilus mali Mats.)危害的影响,以具有不同抗虫性的新疆野苹果类型单株为试验材料,利用相关性回归法找出营养及次生代谢物质与其抗性的关系。结果表明:不同抗性新疆野苹果单株营养物质含量存在显著差异,韧皮部内可溶性蛋白和可溶性糖含量均显著大于木质部,在4.02~21.72 mg/g之间。可溶性蛋白含量K2最低,为26.10 mg/g,G1最高,为45.74 mg/g,感虫植株可溶性蛋白含量普遍高于抗虫植株。不同抗性单株单宁、黄酮、总酚含量差异显著,其中木质部内黄酮含量较低,在0.31~0.89 mg/g之间,韧皮部黄酮含量在1.93~4.05 mg/g之间,抗虫植株平均单宁含量为1.24 mg/g,感虫植株平均单宁含量为0.69 mg/g,抗虫植株单宁含量显著高于感虫植株,即单宁含量越高,其抗虫性越好,感虫植株G6总酚含量最低,为1.43 mg/g,抗虫植株K2总酚最高,达到3.96 mg/g,木质部内单宁含量和总酚含量与苹果小吉丁虫抗性之间存在显著正相关,即新疆野苹果单株内单宁与总酚含量越高,总虫数就越少,对苹果小吉丁虫的抗性就越好,新疆野苹果受害就越轻。综上,新疆野苹果内营养物质含量与抗虫性呈极显著负相关,次生代谢物质含量与抗虫性成显著正相关,次生代谢物质含量高的新疆野苹果对苹果小吉丁虫危害在一定程度上具有减轻或抑制作用。

几种水稻对褐飞虱的抗性鉴定及抗性相关次生物质分析

【目的】了解次生物质对褐飞虱的抗性机理,筛选高抗性的水稻种质资源,为水稻抗褐飞虱品种的选育及后续推广应用提供理论依据。【方法】采用标准苗期集团筛选法(SSST法)评价了9份水稻种质资源对褐飞虱的抗性水平,测定了不同抗性水平材料叶片中黄酮、总酚和草酸等次生物质的含量,利用气相色谱/质谱(GC/MS)分析了高抗、中抗和敏感品种水稻幼苗叶片化学成分。【结果】岳恢9113(Bph15)为高抗,抗性分数(AS)<60%;岳恢9113(Bph14)、R715、岳恢9113(Bph14+Bph15)、蜀恢527(Bph6)为中抗,抗性分数值介于61%-80%之间,TN1、F638、F669、F660表现为敏感,抗性分数值>80%。岳恢9113中的黄酮含量为10.13μg/mL,总酚含量为74.63μg/mL,草酸含量为24.35μg/mL,均高于敏感材料TN1。高抗水稻品种岳恢9113中的3-壬醇,1,2,6,7-二聚氧基-3,7-二甲基-乙酸盐、2,4-二甲基苯甲醛、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、2-氧戊二酸、2-正丙基苯酚含量高于中抗R715和敏感TN1两个水稻品种。【结论】次生物质黄酮、总酚和草酸含量与水稻抗性呈显著正相关,3-壬醇,1,2,6,7-二聚氧基-3,7-二甲基-乙酸盐、2,4-二甲基苯甲醛、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚这些物质可能与抗褐飞虱有一定相关性。