不同光照下外源茉莉酸类物质对兴安落叶松防御蛋白的影响

为了探究光照和外源茉莉酸类物质对兴安落叶松(Larix gmelinii)防御蛋白的协同影响,借助自然光照和遮荫处理,模拟林地自然环境中不同郁闭度下的光照条件。在不同的光照条件下,在落叶松盆栽苗上喷施茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(Me JA),以喷施蒸馏水为对照,测定落叶松针叶内防御蛋白酶活性的变化。结果表明:遮荫条件下,落叶松针叶内防御蛋白活性均显著高于自然光照下的(p0.05)。超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和胰蛋白酶抑制剂(TI)活性在光照强度为自然光照的25%时达到最大值,过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)的活性均在50%光照强度下达到最大值。在相同光照条件下,喷施Me JA和JA后,SOD、PPO和PAL的活性均显著高于对照(p0.05),POD与蛋白酶抑制剂CI和TI活性在相同光照条件下喷施诱导剂后,显著低于对照(p0.05)。总体来看,防御蛋白对Me JA的响应强于JA。喷施Me JA和JA后,SOD和PAL在25%自然光照下活性最大,PPO在50%自然光照下活性最大。表明不仅光照和Me JA、JA在单独存在时影响落叶松防御蛋白的活性,而且在光照与Me JA或JA同时存在时对落叶松防御蛋白还存在交互影响。在遮荫条件下喷施Me JA诱导效果优于JA。在生产中适当加大林分的郁闭度,适时喷施外源茉莉酸甲酯,能够提升兴安落叶松的化学防御能力,达到抵御害虫危害的目的。     

外源茉莉酸诱导方式对长白落叶松针叶内防御蛋白活力的影响1）

为明确用茉莉酸不同处理方式对林木诱导抗虫性的影响,以长白落叶松（ Larix olgensis）幼苗为试验材料,分别用浓度为1．00、0．10、0．01 mmol · L－1的茉莉酸进行全株或局部喷施诱导,分析不同处理对其针叶内SOD、PPO、PAL、CI、TI 5种防御蛋白活力的影响。结果表明：用外源茉莉酸局部喷施长白落叶松,可以系统诱导增强其防御蛋白的活性,且诱导效果与全株喷施处理的诱导效果相近。0．10、1．00 mmol· L－1的茉莉酸在1～10 d内即可诱导产生较强的诱导抗性,而在15～25 d时其诱导的抗性强度显著低于0．01 mmol· L－1浓度的诱导效果。说明高浓度茉莉酸能快速诱导长白落叶松产生较强的化学防御能力,低浓度茉莉酸诱导长白落叶松化学防御的速度相对迟缓,但其持效时间长于高浓度茉莉酸诱导效果。在害虫控制实践中,可根据害虫的生物特性,选择合适浓度的茉莉酸,采用局部喷施方式施用,将更为经济和便于操作。     

茉莉酸处理后兴安落叶松针叶cDNA文库的构建及其质量评价

为研究兴安落叶松(Larix gmelinii)诱导抗虫性的分子机理,以茉莉酸诱导处理后的兴安落叶松针叶为材料,提取叶中总RNA合成cDNA,连接到质粒载体pDNR-LIB上,采用电穿孔法将重组质粒转化到DH5α中。经文库质量鉴定表明:文库库容为5×106,插入片段分布在0.5～2.0kb,平均大小约为1kb,重组率达到95%,表明已成功构建了高质量的茉莉酸诱导处理后兴安落叶松针叶全长cDNA文库。所建文库为进一步开展EST测序分析、抗虫基因克隆及功能基因组学研究奠定了基础。     

喷施外源茉莉酸类化合物对红松防御酶及蛋白酶抑制剂的影响

冷杉梢斑螟(Dioryctria abietella)和赤松梢斑螟(D.sylvestrella)常常伴随发生,前者危害球果,后者在球果和主梢间转移危害.为了研究外源茉莉酸类化合物对红松(Pinus koraiensis诱导防御的影响,以不同浓度茉莉酸甲酯、茉莉酮喷雾处理红松球果和主梢.采集健康、虫害和喷雾处理的红松球果、主梢和侧枝,用紫外分光光度法测定采样部位防御酶及蛋白酶抑制剂活性,以冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟幼虫危害的球果、赤松梢斑螟幼虫取食的主梢为虫害对照.结果 表明:喷施不同浓度茉莉酸类化合物使球果和主梢超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性显著升高,原位诱导与系统诱导的结果无显著差异.POD活性仅在处理后1d高于对照.喷施茉莉酮诱导的防御酶活性更接近幼虫取食.喷施不同浓度茉莉酸类化合物使球果和主梢胰蛋白酶抑制剂活性分别在处理后的1～60 d和1～30 d显著增加.系统诱导主梢胰凝乳蛋白酶抑制剂活性显著高于原位诱导.茉莉酮诱导的2种蛋白酶抑制剂活性更接近幼虫取食.可见,茉莉酸类化合物在提高红松防御能力方面具有重要的价值.     

茉莉酸甲酯局部诱导长白落叶松对舞毒蛾生长发育的影响

为了解茉莉酸甲酯局部处理对林木诱导抗虫性的影响,本研究以长白落叶松幼苗为试验材料,分别用浓度为0.01、0.10和1.00mmoL/L的茉莉酸甲酯全株或局部喷施处理,分析不同处理苗木对舞毒蛾生长和繁殖的影响。结果表明,取食3个浓度茉莉酸甲酯局部或全株处理过的长白落叶松后,舞毒蛾的3~6龄幼虫平均质量、蛹质量以及成虫产卵量与对照组相比均显著下降(P<0.05),幼虫存活率、化蛹率、羽化率也都低于对照组,且相同浓度的局部处理与全株处理间结果相近,无显著差异(P>0.05),其中0.10mmoL/L茉莉酸甲酯局部处理诱导效果最好。本研究结果说明3个浓度茉莉酸甲酯局部和全株处理后均能不同程度诱导长白落叶松增强其对舞毒蛾生长发育的抑制能力,并且茉莉酸甲酯局部喷施长白落叶松可以达到全株喷施的诱导效果,以0.10mmoL/L浓度的诱导效果最好。      

落叶松诱导抗性对舞毒蛾生长发育的影响

以喷施茉莉酸甲酯、茉莉酮、舞毒蛾幼虫取食和松毛虫幼虫取食4种方法处理落叶松幼苗,研究了不同诱导方法对舞毒蛾各龄期幼虫体质量、存活率、蛹质量及成虫产卵量的影响.结果表明:舞毒蛾取食不同诱导处理的落叶松后,其幼虫体质量显著下降,存活率降低,蛹质量减轻,产卵量减少.不同诱导因子对舞毒蛾幼虫生长发育的影响存在差异.其中,取食舞毒蛾诱导落叶松的舞毒蛾各项生长指标,低于取食落叶松毛虫诱导落叶松的舞毒蛾.喷施茉莉酸甲酯的落叶松对舞毒蛾幼虫生长发育影响最大,4龄后幼虫体质量、蛹质量和成虫产卵量也显著低于其它处理的幼虫.说明外源化合物和昆虫取食均能诱导落叶松的防御反应,且茉莉酸甲酯的诱导效果最好.因此,茉莉酸甲酯作为一种外源植物激素,能够有效诱导落叶松产生抗性,可以用于害虫的综合治理.     

外源茉莉酸对菜豆和番茄幼苗3种防御酶的诱导效应

为明确外源茉莉酸（JA）对菜豆和番茄化学防御的诱导作用,以鲁阳地豆菜豆和红珍珠番茄为材料,研究4种浓度（0.001、0.01、0.1和1 mmol/L）JA喷施2种植物幼苗后叶片多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD) 和脂氧合酶(LOX)的活性变化。结果表明,JA处理可以提高菜豆和番茄叶片3种防御酶的活性,活性提高与诱导的JA浓度和诱导时间有关。0.001 mmol/L JA对菜豆叶片3种防御酶诱导作用不明显,0.1 mmol/L JA诱导效果均显著。4种JA浓度对番茄叶片POD和PPO均具有显著的诱导作用,但0.001和1 mmol/L JA对LOX诱导效果不明显。0.1 mmol/L JA处理72 h后对番茄叶片LOX诱导作用最强,但处理24 h后对番茄叶片POD和PPO以及菜豆叶片3种防御酶诱导作用最强。     

落叶松毛虫对茉莉酸甲酯处理长白落叶松苗的行为反应

目的通过外源茉莉酸甲酯(MeJA)处理长白落叶松对落叶松毛虫寄主选择行为影响的研究,明确外源茉莉酸甲酯的诱导落叶松抗虫作用,为生态防治落叶松食叶害虫提供理论依据。方法本实验利用昆虫行为测定法,研究落叶松毛虫对不同浓度茉莉酸甲酯处理2年生长白落叶松苗的行为反应。结果茉莉酸甲酯诱导处理的松苗对落叶松毛虫雌虫具有很强的驱避作用,迫使其将大量卵产在对照处理松苗上;落叶松毛虫在用1、5或10mmol/L MeJA处理松苗上产卵量与对照相比分别减少47.21%~77.03%、43.18%~55.46%或71.80%~80.08%;落叶松毛虫雌虫对1、5或10mmol/L MeJA处理松苗的嗅觉反应率分别比对照降低49.24%、59.71%或43.68%~61.24%;而高浓度茉莉酸甲酯处理对落叶松毛虫嗅觉及产卵选择的影响更强。结论茉莉酸甲酯处理的长白落叶松明显影响落叶松毛虫雌虫的产卵和嗅觉选择行为,且存在浓度依赖关系,诱导影响持续3~5d。      

叶损伤对兴安落叶松防御酶活性的系统诱导

为了研究剪叶及昆虫取食诱导与兴安落叶松(Larix gmelinii)针叶内苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性变化的关系,以剪叶及落叶松毛虫(Dendrolimua superans)取食处理兴安落叶松幼苗,用紫外分光光度法测定针叶内苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性的变化趋势。结果表明:剪叶或松毛虫取食均能强烈诱导苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性,4枝50%为最适的损伤程度。多酚氧化酶活性在达到最大值后迅速下降,苯丙氨酸解氨酶活性的持续时间较长。当损伤程度为4枝50%时,松毛虫取食与剪叶处理诱导的苯丙氨酸解氨酶的活性无显著差异,取食诱导的多酚氧化酶的活性显著高于剪叶诱导,但2种处理方法诱导的防御酶活性变化趋势相同,均在同一时间表现出最高的酶活性。因此推测,松毛虫取食与机械损伤可能诱导相同的防御系统,可以考虑通过机械损伤拟合昆虫取食,从而达到较理想的诱导防治效果。     

茉莉酸在玉米地上部与地下部系统性诱导防御反应中的作用

 【目的】研究外源茉莉酸处理玉米地上部（或地下部）是否会系统性地影响到地下部（或地上部）的防御作用,探讨对玉米防御反应的影响是否与玉米的茉莉酸信号途径相关。【方法】以“高油115”玉米为材料,采用化学物质分析和基因表达分析方法,通过茉莉酸合成途径抑制剂水杨苷异羟肟酸（salicylhydroxamic acid, SHAM）预处理的对比实验,研究茉莉酸在玉米地上部与地下部诱导防御反应中的作用。【结果】外源茉莉酸处理玉米地上部能系统地影响到地下部防御物质的含量及防御相关基因的表达,处理地下部也能系统性地影响地上部。茉莉酸处理地上部以及茉莉酸处理地下部对玉米叶片防御反应的诱导均强于根系,而茉莉酸处理地上部对玉米同一部位的诱导作用强于茉莉酸处理地下部。茉莉酸处理地上部是通过激活茉莉酸自身合成来诱导叶片Bx1、Bx9、PAL、PR-1、MPI、FPS和TPS基因的表达、增加叶片丁布含量及降低咖啡酸含量的,同时系统诱导根系Bx6、Bx9、PAL和PR-2a基因表达、增加香豆酸和咖啡酸含量以及降低丁香酸含量则与激活地上部茉莉酸自身合成相关。茉莉酸处理玉米地下部对根系Bx6、PR-2a和MPI基因表达的诱导以及总酚含量的降低也是通过激活茉莉酸自身合成来实现的,对地上部（叶片）防御相关基因Bx6、Bx9、PAL、FPS和TPS表达的间接诱导作用以及丁布、香豆酸、咖啡酸和丁香酸的增加作用则与激活地下部茉莉酸自身合成相关。【结论】外源茉莉酸处理地上部能系统影响到地下部的防御反应,反之亦然;茉莉酸对玉米的诱导防御以叶片为主;茉莉酸处理地上部对玉米的诱导作用强于地下部处理;茉莉酸处理玉米的地上部或地下部,对处理部位防御作用的影响主要是通过激活玉米体内茉莉酸自身合成起作用的;茉莉酸处理玉米对非处理部位防御作用的影响则与激活处理部位茉莉酸自身合成相关。     

带状混交对长白落叶松防御蛋白活性的影响

  目的  为探明混交林水曲柳化感作用对落叶松防御蛋白的影响，本研究分析了与水曲柳带状混交模式下长白落叶松针叶内防御蛋白活性的变化。  方法  以长白落叶松为对照，将盆栽和地栽方式种植的长白落叶松与水曲柳分别按1∶1、3∶3、5∶5（HJ_1∶1、HJ_3∶3、HJ_5∶5）带状混交，1年后利用紫外分光光度计测定各处理长白落叶松针叶内防御蛋白活性。  结果  地栽、盆栽3种带状混交长白落叶松针叶内防御蛋白活性多高于对照。地栽HJ_3∶3针叶内苯丙氨酸解氨酶（PAL）、胰凝乳蛋白酶抑制剂（CI）、胰蛋白酶抑制剂（TI）活性及HJ_5∶5针叶内多酚氧化酶（PPO）活性始终高于对照（P < 0.05）；除8月1日外，地栽HJ_3∶3 针叶内PPO活性显著高于对照（P < 0.05），HJ_3∶3 与HJ_5∶5差异均不显著（P > 0.05）。盆栽HJ_3∶3针叶内防御蛋白活性始终高于对照（P < 0.05），且HJ_3∶3多显著高于HJ_1∶1或HJ_5∶5。与盆栽相比，地栽HJ_5∶5更有利于提高针叶内PAL活性；而地栽HJ_1∶1对针叶内PPO活性及HJ_5∶5对针叶内CI活性影响较小。  结论  与水曲柳带状混交，能够提高长白落叶松针叶内防御蛋白活力，以HJ_3∶3混交模式效果最为显著，其防御蛋白活力明显增强。      

落叶松单萜类挥发物微胶囊缓释剂对落叶松毛虫寄主选择行为的影响

单萜类植物挥发物挥发性较强,能够影响昆虫的行为。为了延长其作用时间,本研究选取落叶松单萜类挥发 物-蒎烯、月桂烯和莰烯,将其制成微胶囊悬浮剂喷施2 年生兴安落叶松树苗,同时直接用3 种挥发物喷施落叶松 苗,进行对比。在处理后的5 d 内,通过室内Y 形管嗅觉仪和室外笼罩试验,分别测定各处理落叶松苗对落叶松毛 虫雌成虫寄主选择行为的影响。结果显示:-蒎烯1 L/mL 和月桂烯1 L/mL, 对雌虫有显著引诱作用(P 0.01); 两者的微胶囊缓释剂有明显的引诱作用,效果可持续4 d;莰烯2 L/mL 有显著驱避作用(P 0.01);其微胶囊缓释 剂有明显的驱避作用,效果可持续4 d;在施用-蒎烯或月桂烯的各树苗上,雌虫产卵量显著高于对照,效果可持续 3 d;莰烯的各处理树苗上,落叶松毛虫雌虫产卵量显著低于对照,效果可持续3 d。这表明单萜类挥发物的微胶囊 悬浮剂与挥发物具有相同的作用效果,并可以有效延长挥发物的作用时间。      

外源水杨酸甲酯和茉莉酸甲酯处理对挺立型普通野生稻保护酶活性的影响

在一定浓度范围范围内,用2.5×10-5mol/L和5×10-5mol/L浓度的茉莉酸甲酯和水杨酸甲酯喷雾处理挺立型野生稻植株(苗期),能有效地诱导其叶片内保护酶系活性的表达,2.5×10-5mol/L茉莉酸甲酯和水杨酸甲酯对SOD总活性的影响幅度变化较大,水杨酸甲酯和2.5×10-5mol/L的茉莉酸甲酯处理可明显诱导挺立型普通野生稻叶片POD、CAT的表达,增加其保护酶系的活性,进而增强植株抵抗不良环境的能力。     

性别、胸径和叶龄对东北红豆杉针叶内防御蛋白活力的影响

为研究东北红豆杉的性别、树龄和叶龄与其组成抗性的相关性,分别对东北红豆杉不同性别(雌雄)、胸径(40~50cm、60~70cm, DHB)和叶龄(1、2、3年生)针叶内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、胰蛋白酶抑制剂(TI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)的活性进行了差异显著性分析。结果表明,性别、胸径和叶龄对PAL、PPO、POD、TI和CI的活性影响差异显著(P<0.05)。东北红豆杉雄株1、2年生叶内TI活性显著高于雌株(P<0.05),东北红豆杉雌株针叶内CI的活性显著高于雄株(P<0.05),TI和CI在东北红豆杉雌雄株内的活性呈现相反的趋势;胸径大的植株针叶内PAL和POD的活性显著高于胸径小的(P<0.05);低叶龄针叶内TI活性显著高于高叶龄的,而低叶龄针叶内PAL活性显著低于高叶龄的(P<0.05)。植物的组成抗性是植物在未受到侵害时就已经具备的天然抗性屏障,防御蛋白是组成抗性的重要组成部分,本研究结果说明东北红豆杉组成抗性与性别、胸径和叶龄的相关性都较大。      

水杨酸诱导番茄对灰霉病的抗性研究

[目的]探讨水杨酸(SA)对番茄抗灰霉病的诱导作用。[方法]以SA作为诱抗剂处理番茄幼苗,研究了SA对番茄灰霉病病原菌菌丝生长和分生孢子萌发的影响,并测定了其诱导抗性产生过程中番茄植株体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)4种防御酶活性及丙二醛(MDA)含量的变化。[结果]SA在其浓度范围内对番茄灰霉病病原菌的孢子萌发和菌丝生长无抑制作用,而相对诱导效果在处理后也有不同程度的提高,其中用150 mg/L SA处理番茄植株后间隔3 d挑战接种灰霉病病原菌产生的诱导效果最好,且抗性持续期在10～15 d。经SA处理后,CAT、POD、PPO、PAL在番茄灰霉病系统诱导抗性中均呈先上升后下降的趋势,且明显高于对照,同时MDA含量以波浪线形式呈上升趋势。[结论]SA在一定浓度范围内使用是安全的;CAT、POD、PPO、PAL活性与番茄对灰霉病的诱导抗性呈正相关,MDA含量的增加与抗病性的提高也密切相关。     

茉莉酸类物质的功能与胁迫防御

具有茉莉酸基本结构的茉莉酸类衍生物，广泛在于植物界中，具有极为广谱的生理效应，主要表现为能诱导与生物抗逆境作用相关的物质的形成、促进衰老以及抑制生长等。同时，茉莉酸类衍生物可诱导许多植物特异基因如贮藏蛋白基因和与植物抗病虫害及其它逆境相关的基因的表达，产生特异的蛋白质，最近还发现茉莉酸能充当胁迫诱导反应的信号分子，由其通知植株未受伤部位和邻近植株进入警戒状态，因而再度成为植物生理学和植物分子生物学领域研究的热点。研究还发现茉莉酸（JA）与脱落酸（ABA）在促进衰老及对胁迫的反应上作用较为相似，两者可独立地发挥作用或以某种形式相互协调，笔者就茉莉酸类衍生物的生理生化作用及其在胁迫防御中的作用作一简要综述。     

落叶松绶尺蠖的防治指标

分别对落叶松绶尺蠖危害程度不同的林分进行了研究，其结果：在郁闭度为０．９、０．８的３８和３９年生的落叶松林内，平均每株针叶量分别为３．９７５５ｋｇ和４．３５３０ｋｇ；当落叶松失叶量在５０％、７５％、１００％时，其材积损失分别为０．００２２、０．００５１、０．００７４ｍ＾３／株；损失率分别为２８．５７％、６１．４５％、８５．８８％；落叶松绶尺蠖幼虫的防治指标理论值为３１６．０１头／株、按失叶量５０％     

茉莉酸甲酯诱导巨桉对桉树枝瘿姬小蜂的抗性

为探讨茉莉酸甲酯( MeJA)诱导巨桉幼苗防御反应的生化机制及其对桉树枝瘿姬小蜂的抗性效应,在室内采用喷施不同浓度MeJA处理,测定并分析了MeJA对桉叶苯丙氨酸解氨酶( PAL)、超氧化物歧化酶( SOD)、过氧化物酶( POD)和多酚氧化酶(PPO)4种防御酶活性,以及胰蛋白酶抑制剂(TI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)2种植物蛋白酶抑制剂活性的影响。结果表明,喷施MeJA处理24-148 h后,巨桉幼苗叶片PAL、 SOD、 POD和PPO 四种防御酶和TI、 CI两种蛋白酶抑制剂活性均有不同程度的变化;用1.00 mmol·L-1 MeJA处理后桉树枝瘿姬小蜂种群趋势指数为24.13,防治效果达70.98%。 MeJA处理可诱导巨桉幼苗产生明显的防御反应,相关防御酶活性的变化与MeJA浓度和处理时间有关; MeJA可诱导巨桉幼苗产生抗虫性,对桉树枝瘿姬小蜂繁殖力和种群趋势指数产生影响,具有明显的防治效果。