植食性昆虫取食诱导的植物防御反应.ppt

植食性昆虫取食诱导
的植物防御反应
姓名:王承香
导师:薛明教授
植物在进化过程中对昆虫和病原菌的危害形成了多种防御机
为组成型防御机制和诱导型防御机制。前者指植物中
在的、阻碍昆虫取食或病原菌侵染的物理和
后者是指由植物在遭受植食性昆虫危害后所表现出来的防御特
( Feeny,1990; Haukioja,1990;娄永根和程家安,1997;秦秋
菊,2005)
植食性昆虫取食诱导植物产生防御既是环璄因子影响植物防
御特性的一个重要方面,又是植物对植食性昆虫的一种重要防御
同时也是植物与植食性昆虫协同进化的结果。研究植物的
诱寻防御,不仅有利于
土进一步阐明植物与昆电的相面关
系植食性
数量变动的机制,而且对抗虫育种和害虫综
治理的实践有十分重要
自70年代初开始研究植食性昆虫诱导的
植物防御以来,其进展非常迅速、内容极为丰
富、尤其是近年来,昆虫取食诱导的植物间接防
御,已经成为新的研究热点,这方面的研究报
道屡见不鲜(高艳,2006:周强,2003:刘
芳,2003;祝传书,2003;娄永根,2000)
直接防御反应的研究报道则相对较少。本文主
要就直接防御反应的分类及其对植食性昆虫的
影响等两方面展开综述。
植食性昆虫取食诱导的
植物直接防御反应
植物的直接防御反应分为3类:(1)
产生或增加有毒的次生化合物(如烟碱、
呋喃香豆素等),直接杀伤昆虫或病原菌
(2)产生防御蛋白(如蛋白酶抑制剂、多
酚氧化酶等),降低昆虫对食物的消化能
力;(3)改变自身的营养状况,使昆虫不
能获得足够的营养。
(一)产生有毒的次生化合物
在植物与昆虫的长期进化过程和物为赚兔
植食性昆虫的为害,形成或诱导产生本身特有的次生
化合物,对大多数昆虫起着化学防御作用。这些植物
次生化合物又可称为植物次生代谢物质或植物次生
物质。植物对昆虫化学防御的类型主要有:①产生能
引起昆虫忌避或抑制昆虫取食的物质,使觅食昆虫避
开、离去或者阻碍正在取食的昆虫继续取食;②产
生阻碍昆虫对食物进行消化和利用的化学物质;③
生某些物质使昆虫中毒死亡,或延迟其生长发育,
降低繁殖率,从而使植物本身免于蒙受更大的损害
钦俊德,1987;董红霞,2005)

挥发性次生化合物
受植食性昆虫攻击后的植物能够释放更多更强
挥发性次生化合物。这些次生化合物主要包括绿
叶性气味和蒨类化合物(徐涛,2003;Ahn,JE.
Salzman, 2004; Arimura G, 2002; Bergeson E
1998),这已在很多种植物的研究中得到了证实。
植物的绿叶性气味是指植物挥发物中6个碳的醛、
醇及其酯类。它们是由植物体内的脂肪酸,亚油酸
和A-亚麻酸经脂氧合酶、过氧化物裂解酶等等一系
列酶促反应而形成的( Hatanaka A,1993)。植物
在遭受植食性昆虫为害后,绿叶性气味在总挥发物
中的相对含量有上升亦有下降,如二点叶螨危害黄
瓜后,导致其体内的绿叶性气味含量降低至27%
健康株内为925%)( Takabayashi J、1991)
而甜菜夜蛾幼虫危害棉花后导致其体内绿叶性气味
上升至62、1%(%)(许宁
1999),但就种类数而言大多有增加的趋势。因此
绿叶性气味中的一些成分应是虫害诱导的植物挥发
物中的一个组分。
植物的挥发性萜类化合物大多是单、倍半
萜及
挥发物中
物的种类数和相
物中的明显提高,并且机械损
亦发现植食性昆虫的为
植物萜
物释放
。 Turlings等发现
击时,并不释放 Spodoptera exigua)政
1993
增加植物
萜类化合物的释放,与不同的
合有关。但从目前研究的总体情况来看,萜类化
应该是植食昆虫诱导的植物挥发物

昆虫取食可诱导植物产生酚类化合物、萜类化合物和烟
碱等3类次生化合物。植物在
后,在次生化合物方
面一个最明显的变化是酚类化合物含量的增加。最主要的酚
类化合物有绿原酸和异绿原酸
研究表明,在甘薯组织中
酚化合物在正常情况
乎不存在,但受到损伤12小
就开始合成,3~7天达到高峰,且受害处含量最高并随距离
增加而浓度降低。大白菜和甜菜受到盲蝽取食后,在取食点
周围组织中酚类化合物含量增加,醌的含量也提高,但3天
后下降。高浓度的酚和醌不仅对昆虫有毒而且也是植食性昆
虫的取食抑制剂,提高了植物的抗虫水平(Hori,1980)
李水清
07)对松墨天牛取食和人