植物诱导抗虫性及其在害虫治理中的应用.doc

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1、植物诱导抗虫性及其在害虫治理中的应用　　摘要：综述了植物诱导抗性的研究进展及植物诱导的抗虫性在害虫治理中的应用。　　关键词：植物；诱导抗性；害虫治理　　中图分类号：Ｓ４３３．１文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11404－0656-04　　　　ＩｎｄｕｃｅｄRｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆPｌａｎｔｔｏIｎｓｅｃｔｓａｎｄAｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎPｅｓｔMａｎａｇｅｍｅｎｔ　　　　ＭＯＳｈｅｎｇ－ｓｈｕ１，２，ＷＡＮＧＹｕ－ｊｉｅ２，ＺＨＡＯＤｏｎｇ－ｘｉａｎｇ２　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Tｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅresearchｏｎｐｌａｎｔｉｎｄｕｃｅｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄ

2、ｐｌａｎｔ－ｉｎｄｕｃｅｄｉｎｓｅｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｅｓｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔwasreviewed．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌａｎｔ；ｉｎｄｕｃｅｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｐｅｓｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　　　　植物在其长期的进化过程中，始终朝着有利于自身生存的方向进行，因而形成了一整套抗性基因。基因的表达受环境的影响，有些抗性基因没有得到表达。那么，能否通过某种方式的诱导使这些抗性基因表达出来，从而提高植物的抗虫能力，研究结果是肯定的。　　１诱导抗虫性的定义和类型　　昆虫取食植物，植物会产生某些应激的生理反应和变化，当这种变化的结果是不利于昆虫的继

3、续取食，这就是植物对昆虫取食的诱导抗性。在物竞天择的历史长河中，诱导抗性是植物生存进化的一个重要途径，是植物和昆虫协同进化的产物。　　植物对植食性昆虫的抗性可包括两个方面，即植物的组成抗性和诱导抗性。组成抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻前就已存在的抗虫特性；而诱导抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻后所表现出来的一种抗虫特性［１，２］，这是一种类似于免疫反应的抗性现象［３］，只有在遇到外界因子如损伤、植食者的取食和病原菌的侵染时才得以表现，因此，诱导抗性具有开关效应［４］。为此，Ａｇｒａｗａｌ［３］称诱导抗性是一种兼性的抗性。根据作用世代的不同，诱导抗性又分为迅速的诱导抗性和滞后的诱导抗性。前

4、者是指对当前世代的植食性昆虫的影响，而后者是指对后续的几个世代的植食性昆虫的影响［２］。　　２诱导抗虫性的生化基础　　２．１刺激植物的再生能力　　研究发现，反刍动物的唾液中含有植物生长调节剂类化合物，能刺激禾本科植物的再生能力。禾本科植物被蝗虫取食后也有类似的反应，但其再生能力随取食量的增加而下降。当１／３的禾本科植物被取食后，其分蘖数比手工除草的植物多；而全部被取食后其分蘖数则下降［５］。由此推测，低浓度的蝗虫唾液或肠分泌液能刺激禾本科植物的再生能力，反之则会抑制。由此可见，禾本科植物的这种诱导抗性与植物和植食者种群的取食反馈调节机制有关。　　２．２毒性次生代谢物质的积累　　相当多的研究

5、表明，栎类被舞毒蛾取食后，叶内单宁特别是可溶性单宁含量急剧上升［６］。单宁分子上的羟基与蛋白质分子上的羧基结合，形成稳定的交叉链，因此抑制酶的活性，或使蛋白质鞣化，此外还能与淀粉结合影响昆虫对淀粉的消化。生物碱是一类对昆虫有毒的物质，它还可作用于昆虫味觉，起抑食或忌避作用。油松受松毛虫取食后，叶内生物碱增加５７．１％［７］。萜类是另一类对昆虫有毒的化合物。油松受松毛虫为害后，叶内α－蒎烯、α－葫椒烯、龙脑等显著增加，已查明α－蒎烯对松毛虫产卵及取食有抗拒作用［７］。欧洲山杨在人工模拟虫害的２４ｈ，叶内即开始积累水杨素和山杨素，在叶内酯酶的作用下，它们转变为６－羟基－２－环己酮，继而在昆虫肠

6、道中转化为有毒的几种物质，从而使卷蛾蛹重减轻，生殖力下降［８］。　　２．３植物体内蛋白酶抑制剂的增加　　植物组织内通常含有少量的蛋白酶抑制剂，能抑制植食性昆虫肠内的蛋白酶活性，从而起到保护自己的作用，但其含量远未能达到抑制害虫种群增长的水平。当植物被植食性昆虫取食损伤后，其损伤部位的植物组织马上诱导产生蛋白酶抑制剂诱导因子的损伤激素，并在很短时间内达到最大值，输向整个植株，与此同时，叶片中启动蛋白酶抑制剂合成的ｍＲＮＡ含量迅速增加，导致蛋白酶抑制剂的大量积累［９］。　　２．４植物防御素的作用　　植物防御素是植物受病原微生物侵害后所产生的抑制病原生长的一类化合物。Ａｋａｚａｗａ等［１０］发现

7、甘薯被甘薯小象甲［Ｃｙｌａｓｆｏｒｍｉｃａｒｉｕｓ］为害后也会诱导产生大量的植物防御素类化合物――甘薯黑疤霉酮。Ｈａｒｔ等［１１］的研究进一步表明植物防御素类化合物对植食性昆虫的取食和生长有严重的抑制作用：①对昆虫取食的抑制作用。用紫外线辐射大豆子叶诱导产生植物防御素的方法比较研究了墨西哥豆瓢虫成虫和幼虫对植物防御素的取食反应，结果它只取食未用紫外线处理的子叶，而在含植物防御素的叶片上只留下上颚的痕迹，并没有取食。由此说