麦长管蚜取食诱导小麦防御反应的生化与分子机制

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1、中国农业科学院硕士学位论文第一章引言白水解酶的活性，影响食物中蛋白质的消化，扰乱昆虫的正常代谢，最终导致昆虫因饥饿而死亡(于飞等。2004)；昆虫取食和喷施MeJA后都能诱导多酚氧化酶PPO活性明显升高，而且，越幼嫩的叶片PPO的活性越强．在自由取食实验中，昆虫也是竭力远离最幼嫩的叶片(Pet盯等，2000)。目前认为PPo的抗性机制至少有如下三种(Mich扯I等。1998)：(1)醌本身是有毒的，(2)酚的氧化过程中产生的自由基也是直接有毒的，(3)醌与蛋自形成了不可逆转的复合体，降低了叶片的营养价值，使

2、叶片不再适合于昆虫取食。1．1．2．2水杨酸(sA)介导的信号传导途径目前为数不多的研究表明，昆虫取食方式的不同，诱发的防御反应的类型也不同。JA介导的类十八烷途径对植物抵御咀嚼式昆虫危害非常重要，例如。甜菜夜蛾或棉铃虫取食强烈诱导PI、PPO的活性(w8lIing等，2000)．此外，咀嚼式昆虫不仅碗食植物组织，而且它们的唾液分泌物能够在取食位点直接产生几丁质或多聚糖，几丁质和多聚糖都可作为类十八烷途径的诱导因予。同时，这种取食危害能导致植株的营养成分发生改变，最终使昆虫生长率和存活率下降(砌chafd等

3、，2001)。咀嚼式昆虫引起的是植物组织的大面积损伤。而刺吸式昆虫只造成局部的组织损伤。通常，后者诱导与病原物侵染相似的sA途径亦即类苯丙烷信号途径。如蚜虫和白粉虱(Pd砸ck等，2001)。已有证据支持植物将某些昆虫取食看成是病原物侵染这一观点：PR蛋白是病原菌侵染的标志，而蚜虫正是潜在的PR蛋白而非Pl的诱导者；椰粉虱和蚜虫能诱导寄主植物8．1，3葡聚糖酶和几丁质酶的活性升高，并且umemoto等(1997)已从大豆中分离出来一个70KDa的B．1，3葡聚糖酶激发子绑定蛋白；更为重要的是，目前已经确认了

4、一类与抗蚜虫、抗线虫相关的R基因。许多R基因能抗一个或少数几种蚜虫的生物型．例如莴苣中的^■基因能够抗单一的蚜虫生物型^协M0’，蛔，f6加留f(Helden等，1993)；苹果中的sdl介导对蚜虫伽嘶括如v∞招的两种生物型的抗性(Roche等，1997)．苯丙氨酸解氮酶(PAL)是类苯丙烷途径的第一个关键酶也是限速酶(薛应龙等．1998)，它催化苯丙氨酸生成肉桂酸，而肉桂酸即为sA生物合成的原料。许多实验都表明了PAL的重要作用。如PAL"x中国农业科学院硕士学位论文第一章引言攻击后即死亡，然而当向植器露

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10、利马豆用乙烯的前体处理后能够增加JA诱导的挥发物的释放；如果将JA和乙烯的前体同时应用于利马豆叶片则会比单独应用JA更能增加其对害虫捕食性天敌的吸引力(H喇uchi等，2001)；在烟草中观察到了乙烯与Me，A在诱导编码PR蛋白和渗透蛋白基因过程中的协同作用(Kalll等，2000)；在拟南芥和西红栖中，乙烯可以正向调控Aos基因的表达(Laude^等，1998)。1．2昆_溆取食诱导的挥发物的生物合成一般而言，