植物對專性植食者的組成抗性和誘導(dǎo)抗性的平衡調(diào)節(jié)機(jī)制.pdf

1、為探討自然狀態(tài)下植物組成抗性與誘導(dǎo)抗性之間的進(jìn)化關(guān)系，本文以野生十字花科植物和其專食性昆蟲小菜蛾作為模式系統(tǒng)，一方面詳細(xì)測定了小菜蛾在不同野生十字花科植物上的存活、發(fā)育和繁殖力等生長發(fā)育指標(biāo)，另一方面，測定了小菜蛾對不同野生十字花科植物的產(chǎn)卵偏好指標(biāo)。利用這兩個指標(biāo)綜合評價了11種野生十字花科植物對小菜蛾的組成抗性，從中篩選出組成抗性呈梯度變化的植物組，然后對篩選出的植物利用外源茉莉酸處理或昆蟲取食進(jìn)行誘導(dǎo)抗性的測定，并分析組成抗性與誘

2、導(dǎo)抗性之間的關(guān)系。同時為了初步了解植物抗性變化中的生化機(jī)理，又選取組成抗性與誘導(dǎo)抗性差異顯著的植物，對其揮發(fā)物進(jìn)行測定。結(jié)果如下： (1)組成抗性測定結(jié)果表明，11種野生十字花科植物間組成抗性呈梯度變化。其中薺菜、彈裂碎米薺、北美獨行菜的組成抗性較強(qiáng)，而碎米薺、心葉碎米薺和蔊菜的組成抗性較弱。 (2)受昆蟲取食后，組成抗性較強(qiáng)的植物產(chǎn)生了誘導(dǎo)敏感性，而組成抗性較弱的植物產(chǎn)生了誘導(dǎo)抗性，說明十字花科植物對小菜蛾的組成抗性與

3、誘導(dǎo)抗性存在一定的平衡調(diào)節(jié)機(jī)制；而茉莉酸處理組中，外源茉莉酸均誘導(dǎo)植物產(chǎn)生誘導(dǎo)抗蟲性，與植物的組成抗性無關(guān)。 (3)揮發(fā)物測定結(jié)果表明，蟲害處理與茉莉酸處理后植物釋放揮發(fā)物的組分、過程均有所不同。其中蟲害后北美獨行菜與彈裂碎米薺均釋放出大量的腈類，而茉莉酸處理組卻沒有該類物質(zhì)。蟲害處理組中植物揮發(fā)物的釋放呈瞬間性，即幼蟲取食發(fā)生時，植物體迅速釋放大量揮發(fā)物，而當(dāng)幼蟲取食停止，其揮發(fā)物立即減少甚至消失；茉莉酸處理組中，植物揮發(fā)物的

4、釋放呈延續(xù)性，即噴灑茉莉酸后，植物處于持續(xù)釋放揮發(fā)物的狀態(tài)，持續(xù)時間最長達(dá)120h。 本研究主要意義：明確了十字花科植物對小菜蛾的組成抗性與誘導(dǎo)抗性存在平衡調(diào)節(jié)機(jī)制。自然狀態(tài)下，不同植物間組成抗性與誘導(dǎo)抗性的協(xié)同表達(dá)，有利于對植食者形成一個平衡的選擇壓，延緩植食者應(yīng)對植物抗性的演化。因此，在培育作物抗蟲品種過程中，應(yīng)該在提高作物組成抗性同時，充分考慮誘導(dǎo)抗性的防御作用。另外，在進(jìn)行田間作物間作時，應(yīng)考慮抗蟲品種與普通品種的間作，