茉莉酸诱导植物抗虫性及其在烟草上的应用

本文综述了茉莉酸（jasmonic acid,JA）及其衍生物茉莉酸甲酯（methy jasmonate,MeJA）在植物体内的抗虫机制,并对外源茉莉酸与化学杀虫剂合理配套使用在生产中的可行性进行了分析。     

茉莉酸甲酯诱导水稻后对褐飞虱的抗性研究

进行茉莉酸甲酯诱导水稻后对褐飞虱的抗性试验,结果表明,应用茉莉酸甲酯0.25、0.50、1.00mM 3个浓度处理水稻品种后,IR26的抗虫水平分别提高了50.8%、46.6%、55.4%,IR36的抗虫水平分别提高了40.1%、36.8%、46.6%;茉莉酸甲酯0.25mM诱导IR26、IR36后褐飞虱的存活率显著低于对照,而对TN1则没有诱导效应;茉莉酸甲酯0.25mM诱导IR26、IR36、TN1后褐飞虱若虫发育历期显著长于对照;茉莉酸甲酯0.25mM诱导IR36、TN1后褐飞虱的取食量明显减少,拒食率分别达75.3%、62.7%;0.50mM茉莉酸甲酯诱导IR26后对褐飞虱的拒食率达87.1%.表明水稻经茉莉酸甲酯诱导后能对褐飞虱产生抗性,可诱导水稻植株产生系统防御反应.     

茉莉酸诱导棉花幼苗抗虫性对棉铃虫相对生长率的影响

【目的】研究茉莉酸对棉花幼苗抗虫相关酶活性诱导的浓度依赖性和系统诱导抗性,探讨某一特定浓度茉莉酸诱导抗虫性的滞后期及其对棉铃虫相对生长率和体质量的影响,为农林害虫的综合防治提供理论依据。【方法】以皖棉16为材料,分别以0.1,1.0和10mmol/L茉莉酸处理6叶期棉花幼苗叶片,研究不同浓度茉莉酸对棉花幼苗抗虫相关酶活性的影响;以1.0mmol/L茉莉酸处理6叶期棉花幼苗,研究其对棉花幼苗抗虫性诱导的时效性及其对棉铃虫相对生长率和体质量的影响。【结果】0.1mmol/L茉莉酸对棉花幼苗多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的诱导作用不明显,但能诱导处理叶脂氧合酶(LOX)活性显著升高;1.0mmol/L茉莉酸能诱导棉花幼苗PPO和PAL活性局部升高和系统升高,但只能诱导POD系统升高和LOX活性局部升高;10mmol/L茉莉酸可诱导棉花幼苗PPO活性局部升高和系统升高,诱导PAL活性系统升高,诱导LOX活性系统下降,对POD活性的影响不明显。分析表明,1.0mmol/L茉莉酸是6叶期棉花幼苗抗虫相关酶诱导的最佳浓度,诱导效应可持续4～8d(依酶而异),但处理后第6天的棉叶对棉铃虫相对生长率和体质量增加的抑制作用最明显。【结论】茉莉酸对棉花幼苗抗虫相关酶的诱导存在浓度依赖性和滞后期,诱导抗性明显抑制棉铃虫的相对生长率和体质量增加。1.0mmol/L茉莉酸是诱导6叶期皖棉16幼苗抗虫性的最佳浓度,抗虫性的滞后期可达4～8d。     

茉莉酸酶联免疫检测法（ELISA）的建立

以茉莉酸－牛血清白蛋白复合物作为免疫原,获得了兔抗茉莉酸甲酯抗血清,并在此基础上建立了茉莉酸固相抗原型ＥＬＩＳＡ。此外,利用茉莉酸甲酯和辣根过氧化物酶标记的茉莉酸对鼠抗茉莉酸甲酯单克隆抗体的竞争结合,建立了茉莉酸固相抗体型ＥＬＩＳＡ。上述两种ＥＬＩＳＡ的检测灵敏度分别为０．４２ｐｍｏｌ和０．２０ｐｍｏｌ,检测范围分别为０．９８～１０００ｐｍｏｌ和０．６３～２０ｐｍｏｌ,批内变异系数分别为３．４４％和１．６２％,批间变异系数分别为２．４７％和２．０６％。样品的平均回收率分别为７３．３％和７６．９％。     

茉莉酸在植物衰老中的作用

首先介绍了茉莉酸生物合成途径及合成过程中各种酶在衰老过程中的表达情况,然后综述了茉莉酸与衰老激素乙烯和脱落酸在信号转导途径中的关系,以及茉莉酸抑制植物光合作用促进叶片衰老,茉莉酸激活衰老基因SAGs等方面的研究进展。     

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。     

外源茉莉酸处理对Bt玉米直接防御物质含量及其相关基因表达的影响

 【目的】Bt（Bacillus thuringiensis）玉米（Zea mays L.）是全球商品化程度最快的抗虫转基因作物之一，协调利用其内在防御机制和人工导入抗性是目标害虫抗性风险综合管理和第2代抗虫转基因作物培育的主要策略之一。【方法】采用基因表达分析、化学物质分析和ELISA蛋白定量方法，研究外施信号物质茉莉酸对Bt玉米34B24 (Mon810)及其同源常规玉米34B23幼苗叶片直接防御物质含量及其相关基因表达的影响。【结果】外源茉莉酸处理能诱导34B24和34B23处理叶（第1叶）中LOX、PR-2a、MPI和PR-1基因的表达，第1叶丁布含量分别比对照增加63％和18％、总酚含量分别增加24％和12％。茉莉酸处理使34B24第1叶中的Bt蛋白含量增加了13%，但第2叶中的显著降低了27%。与34B23相比，茉莉酸对34B24的诱导作用更强，并具有系统性。【结论】人工外施茉莉酸的条件下，Bt玉米人工导入抗性（Bt基因）和自身化学防御过程之间的互作关系是协同的。     

茉莉酸作用机理的研究

文章阐述了茉莉酸对作物的抗旱性、抗病虫性、机械胁迫及盐胁迫的影响,并讨论了茉莉酸的应用前景。     

外源茉莉酸甲酯对灵芝多糖及灵芝酸含量的影响

[目的]探寻外源茉莉酸甲酯对灵芝多糖及灵芝酸含量的影响。[方法]用含有不同浓度的茉莉酸甲酯在不同的发酵时间对液体培养基中的灵芝进行诱导培养。[结果]在发酵培养的第4天,添加外源茉莉酸甲酯浓度为50μmol·L~(-1)时,灵芝菌丝体和菌液中灵芝多糖含量最高,菌丝体中灵芝多糖含量为398.98mg·g~(-1),是对照的1.83倍;菌液中的灵芝多糖含量为4.20g·L~(-1),是对照的1.56倍。添加外源茉莉酸甲酯浓度为100μmol·L~(-1)时,灵芝菌丝体及菌液中灵芝酸含量最多,灵芝菌丝体中灵芝酸为50.02 mg·g~(-1),是对照的1.93倍;菌液中灵芝酸含量为7.10mg·L~(-1),是对照的2.21倍。[结论]说明外源茉莉酸甲酯能够有效的促进灵芝多糖和灵芝酸的合成。     

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。      

针叶树诱导性防御反应研究进展

在长期的进化过程中,针叶树逐步发展形成了由原生性防御和诱导性防御共同组成的防御体系,在抵抗机械损伤、病原菌侵染和植食性昆虫取食的过程中发挥了重要的作用。诱导性防御又分为结构防御和化学防御。文章分别从针叶树的周皮、韧皮部、木质部等组织结构的变化,萜烯类、酚类等化学防御物质的合成代谢等方面,描述了诱导性防御反应的特点和作用形式,总结了针叶树防御反应分子机制研究的最新进展。     

Resource availability and plant antiherbivore defense

The degree of herbivory and the effectiveness of defense varies widely among plant species. Resource availability in the environment is proposed as the major determinant of both the amount and type of plant defense. When resource are limited, plants with inherently slow growth are favored over those with fast growth rates; slow rates in turn favor large investments in antiherbivore defenses. Leaf lifetime, also determined by resource availability, affects the relative advantages of defenses with different turnover rates. Relative limitation of different resources also constrains the types of defenses. The proposals are compared with other theories on the evolution of plant defenses.     

Silencing the jasmonate cascade: induced plant defenses and insect populations

We transformed the native tobacco, Nicotiana attenuata, to silence its lipoxygenase, hydroperoxide lyase, and allene oxide synthase genes in order to inhibit oxylipin signaling, known to mediate the plant's direct and indirect defenses. When planted into native habitats, lipoxygenase-deficient plants were more vulnerable to N. attenuata's adapted herbivores but also attracted novel herbivore species, which fed and reproduced successfully. In addition to highlighting the value of genetically silencing plants to study ecological interactions in nature, these results show that lipoxygenase-dependent signaling determines host selection for opportunistic herbivores and that induced defenses influence herbivore community composition.     

Butterfly-Plant Coevolution: Has Passiflora adenopoda Won the Selectional Race with Heliconiine Butterflies?

Hooklike trichomes of Passiflora adenopoda provide a specific, effectively absolute defense against heliconiine butterfly larvae, a major class of Passiflora herbivores. It is suggested that since mechanical defenses are usually more selective in their action against herbivores, they usually are evolved by a plant only after it has accumulated a series of chemical defenses.     

Pseudomonas sax genes overcome aliphatic isothiocyanate-mediated non-host resistance in Arabidopsis

Most plant-microbe interactions do not result in disease; natural products restrict non-host pathogens. We found that sulforaphane (4-methylsulfinylbutyl isothiocyanate), a natural product derived from aliphatic glucosinolates, inhibits growth in Arabidopsis of non-host Pseudomonas bacteria in planta. Multiple sax genes (saxCAB/F/D/G) were identified in Pseudomonas species virulent on Arabidopsis. These sax genes are required to overwhelm isothiocyanate-based defenses and facilitate a disease outcome, especially in the young leaves critical for plant survival. Introduction of saxCAB genes into non-host strains enabled them to overcome these Arabidopsis defenses. Our study shows that aliphatic isothiocyanates, previously shown to limit damage by herbivores, are also crucial, robust, and developmentally regulated defenses that underpin non-host resistance in the Arabidopsis-Pseudomonas pathosystem.     

复叶槭机械损伤后不同时间挥发物释放规律的研究

研究了复叶槭在损伤后不同时间挥发物的释放规律。结果表明:己二酸二甲酯、丁二酸二异丁酯、乙酸-3-己烯酯、6-甲基-5庚烯-2酮、蒈烯、苯骈噻唑、苯甲酸和吲哚等挥发物是复叶槭遭受机械损伤后被诱导合成的,这些物质在复叶槭中可能具有直接防御、间接防御和作为报警信号分子在植株间传递伤害信息的功能。     

20号柴油低浓度长期暴露对鲫鱼肝脏抗氧化防御系统的影响

选择太湖石油烃污染物20号柴油和当地经济鱼类鲫鱼为材料,在室内模拟条件下,研究了低浓度下柴油的长期(40d)暴污对鲫鱼(Carassiusauratus)幼体肝脏抗氧化系统的影响。结果表明,在实验梯度范围内,油污为0.005mg·L-1时即对鱼体肝脏超氧化物歧化酶(SOD)活性表现出显著的诱导作用;而当暴污浓度达到0.01mg·L-1时,过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(Se-GPx)活性和还原型谷胱甘肽(GSH)含量均明显被诱导;本实验中,谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性总的来说表现为被抑制。CAT、Se-GPx、GSH,尤其是SOD,很有前途成为水生生态系统中石油污染的生物监测指标。     

Intracellular bacterial biofilm-like pods in urinary tract infections

Escherichia coli entry into the bladder is met with potent innate defenses, including neutrophil influx and epithelial exfoliation. Bacterial subversion of innate responses involves invasion into bladder superficial cells. We discovered that the intracellular bacteria matured into biofilms, creating pod-like bulges on the bladder surface. Pods contained bacteria encased in a polysaccharide-rich matrix surrounded by a protective shell of uroplakin. Within the biofilm, bacterial structures interacted extensively with the surrounding matrix, and biofilm associated factors had regional variation in expression. The discovery of intracellular biofilm-like pods explains how bladder infections can persist in the face of robust host defenses.     

慈巴沟国家自然保护区现知昆虫区系分析

针对慈巴沟自然保护区13目350种昆虫,分析了其在各目中的分布情况。结果表明：其主要集中于鳞翅目、双翅目和鞘翅目,分别占总种数的40．57％、15．14％和13．14％。分析其区系发现,保护区昆虫以东洋种为主体,特有种和喜马拉雅种并成。在350种昆虫中,东洋种有218种,占62．28％;古北种有12种,占3．43％;广布种有35种,占10％;喜马拉雅种有29种,占8．29％;高山种有13种,占3．71％;特有种有43种,占12．29％。其中特有成分为85种,占24．29％。该区昆虫种类及其区系典型的特征是：种类奇特而丰富,多原始古老种类,种类有多种来源,区系成分复杂,自然垂直分异明显,特有成分占比例较大。资源昆虫主要有传粉昆虫、食用／饲料昆虫、天敌昆虫、观赏昆虫、药用昆虫等类别。