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。

外用茉莉素诱导植物抗虫性研究进展

茉莉素是一类可以激活一系列植物抗虫防卫反应的重要内源信号分子。该文综述了茉莉素在植物体内的抗虫作用,外用茉莉素对植物诱导抗虫性的影响,及其化学和分子机制,茉莉素诱导抗虫反应的收益和成本,并展望了茉莉素可能的应用前景。

外源茉莉酸甲酯诱导的蒙古扁桃叶片保护性酶活性变化及其对天幕毛虫食物利用的影响

为探讨外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)诱导的蒙古扁桃抗性对天幕毛虫Malacosoma neustria testacea Motsch食物利用的影响。在室内对蒙古扁桃苗木喷洒0.01、0.1和1.0 mmol/L 3种浓度的茉莉酸甲酯,对照喷2.2%的乙醇水溶液,喷洒后1d,3d和5 d分别采集叶片,分析其保护性酶活性的变化和饲养3龄天幕毛虫,测定其取食量、体重和排粪量,统计分析其食物消化率、转化率和利用率。实验结果表明:0.01、0.1和1.0 mmol/L 3种浓度的茉莉酸甲酯均使蒙古扁桃叶片脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和胰蛋白酶抑制剂(TI)活性较对照增加(P<0.05)。0.1 mmol/L浓度的茉莉酸甲酯诱导叶片脂氧合酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和胰蛋白酶抑制剂活性高于其他两个浓度,除苯丙氨酸解氨酶外,其他酶均在处理第3d活性达到最大。取食茉莉酸甲酯诱导的蒙古扁桃苗木后,3龄天幕毛虫对叶片的消化率、转化率和利用率均有所降低,取食0.1 mmol/L浓度的茉莉酸甲酯处理后第1 d、3 d、5 d的叶片,食物利用率与对照相比分别降低6.4%、6.61%、8.21%,食物转化率分别降低18.26%、11.75%、20.22%。

植食性昆虫产卵诱导寄主植物抗虫机制研究进展

植食性昆虫产卵作为生物诱导因子能刺激植物产生一定程度的诱导抗虫性,相对于取食危害,诱导抗性研究仍处于初级阶段,目前的研究成果主要集中在国外。为了促进该领域在国内的研究,本文主要从产卵诱导激发子、植物体的结构防御、化学防御、防御基因表达及间接防御等方面综述了昆虫产卵诱导植株产生抗性的各种防御机制,并对产卵诱导抗性未来的研究方向进行了探讨。作为诱导植物防卫反应的分子,认识和掌握激发子应是产卵诱导抗性研究的第一步。产卵诱导的结构防御主要通过改变植物细胞壁结构,另外使产卵部位产生赘生物或组织坏死以及超敏反应。化学防御通过诱导产卵植株产生趋避产卵的挥发物降低产卵植株或邻近植株的产卵量,并且通过受害植株叶片的营养物质和次生代谢物质含量的改变进而增加孵化幼虫的死亡率来提高防御能力。从分子层面上,产卵诱导了防御蛋白的合成和抗性基因的上调表达,对于相关的通路研究主要集中在JA、SA和乙烯等信号分子的转导途径上。生态或间接防御主要是借助植株间挥发物的释放来传递防御信息,通过利用和促进三级营养关系来保护植物。有较多研究报道了产卵诱导所产卵植株及邻近植株挥发物的改变,从而吸引捕食性和寄生性天敌来进行间接防御。目前对于产卵诱导抗性的研究仍多集中在理论层面上,开发应用于主要农林害虫防治实践的产品和技术还很少。利用植株的诱导抗性对虫害进行生态调控是未来害虫管理的研究方向,相关防御机制研究为其提供科学的理论依据。

外源茉莉酸甲酯诱导番茄对烟粉虱的抗虫性

采用盆栽法研究茉莉酸甲酯(MeJA)处理后番茄叶片营养物质含量、次生代谢物含量和防御酶活性,以及MeJA处理对烟粉虱成虫的防治效果。结果表明:外源MeJA可以诱导番茄叶内营养物质含量的降低,用0.0225 mmol·L^-1的MeJA处理5 d后,番茄叶片中可溶性糖和蛋白质含量最低,诱导效应最强;外源MeJA可诱导番茄叶内次生代谢产物含量的升高,用0.0225 mmol·L^-1的MeJA处理5 d后,番茄叶中单宁和黄酮含量最高,诱导效应最强;外源MeJA能够诱导番茄叶内防御性酶(POD和PPO)活性升高,随着时间的延长(0~14 d),不同浓度MeJA处理后防御酶活性呈现出先上升后下降再上升的变化趋势,且用0.0225 mmol·L^-1的MeJA处理5 d后,番茄叶中POD和PPO活性最大,诱导效应最强;不同浓度的外源MeJA对烟粉虱的防效不同,用0.0225 mmol·L^-1MeJA处理5 d后,对烟粉虱的防治效果最好,防效可达86.96%;外源茉莉酸甲酯处理可以通过降低营养物质含量、提高次生代谢产物含量以及蛋白防御酶活性来增加番茄对烟粉虱的抗性,研究结果为防治烟粉虱提供科学依据。