虫害诱导的植物防御机制摘要在长期的自然筛选与协同进化过程中，植食性昆虫的侵害使得植物产生了一系列的防御机制。植物产生由昆虫释放的激活因子诱导的挥发性物质，来驱散昆虫或引来昆虫天敌，从而来保护自身免受昆虫的侵害。介绍了虫害诱导的植物防御机制类型和特点、防御机制的激活因子、防御产生的挥发性物质以及挥发性物质合成途径。可将这一研究应用于虫害防治，有利于植物生长和提高农作物产量等，带来巨大经济效益和生态效应。关键词植物防御激发因子挥发性物质防虫应用前言目前全世界植食性昆虫的种类约35万种左右，为了生存和繁衍后代，昆虫和植物之间发生了密切的关系。在植物的生长过程中，会遭受到各种植食性昆虫胁迫。植物受到胁迫后，一些被伤害致死，而另一些的生理活动虽然受到不同程度的影响，但它们可以存活下来。通过自然选择，在千变万化的物种演替中，有利性状被保留下来，并不断加强，不利性状不断被淘汰。通过这种选择作用，植物与植食性昆虫协同进化，逐渐演变出了用于削减害虫危害的防御机制。[1]主要分为两种方式：直接防御，就是植物天生的防御体系，包括固有的物理防御和内在的化学防御，它们直接影响植食性昆虫的敏感性和行为表现，增加植物在环境中的生存能力；间接防御，由于昆虫或病原微生物侵害从而诱导产生的防御体系，包括有毒化合物、防御蛋白和次生代谢产物等。也可分为组成型防御和诱导防御。植食性昆虫的危害会造成植物机械损伤与害虫特异性激发子一起，诱导植物产生一系列的生理生化反应等[2]。近年来，随着蛋白组学研究的开展以及新的分子生物技术的广泛应用，如微阵列技术利用野生型和突变体或转基因植物的比较研究，以及针对性的评价诱导产物对昆虫生长发育的影响等方面都取得了很多新的进展，极大地深化了人们对虫害诱导植物防御的认识，不论在理论上还是实践应用上都具有重要的意义[3]。本文主要是解释诱导植物产生防御机制的激活因子、诱导后植物产生的挥发性物质以及挥发性物质合成途径，并在虫害防治方面提出了看法和意见，有助虫害治理。虫害诱导的植物防御类型虫害诱导的植物防御机制类型分为直接防御和间接防御，也可以分为组成型防御和诱导防御，本文主要按照后者方式分。它们既有相同点，也有不同的地方。他们在物质基础上，均涉及植物形态、营养质量、次生性化合物积累对植食性昆虫的负面影响，均受到环境条件的明显影响。组成防御，就是植物的物理防御，植物的一种固有抗性，取决于不同的基因型，因环境条件的不同而影响其抗性程度，但总是存在于植物中并始终起作用。它是对植物抗1/6性的横向考察，相对比较固定，对植食性昆虫基本上都是负面的，一般是全株性的。诱导性防御可诱导植物产生一系列的生理生化反应，激活植物防御基因，使得植物的代谢过程重新配置，使植物产生有毒化合物、抗营养酶类及抗消化酶类的直接防御，诱导挥发物也可能吸引寄生性、捕食性天敌的间接防御，有的则可以提高植物的忍耐性。它是从纵的方面研究植物抗性动态特征，有明显的时空效应不仅具有负面的影响，在某些情况下还存在正效应，为诱导敏感性为局部和全株性分布[2]。还有一种特殊情况，就是诱导负防御，虫害诱导的植物挥发物引诱同种或不同种害虫到受害植物或组织产卵或取食，并且被引诱者能克服植物的诱导防御或有一定的避免毒害机制，不影响其正常的生长、发育和生殖[3]。虫害诱导的植物防御特点专一性，一方面是指不同的植食者是否在植物中产生同样的反应，另一方面指不同的诱导反应是否产生相同的效应。前者称信号的专一性，而后者称效果的专一性[4]。继代效应，指母代对子代在抗性上的贡献，就是指在被害植物中所抗性和防御能力在第二代个体中继续保持。该效果受植物所处的环境和竞争的影响抗性和防御能力的传递表现在植株内和植株间的传递。在植物内次生物质的传递分为向上传递和向下传递。三叶草中生氰作用的诱导为向下传递。诱导抗性可在同种的植株间传递:如二点叶螨的直接取食能导致邻近的利马豆叶片乙烯的释放。诱导抗性在不同种的植株间传递。抗性不仅在去叶树中被诱导，而且在未去叶的邻近树中也同样被诱导。这传递与植株间的...
