短期的昆虫取食和机械损伤可提高植物的抗虫性

<正>为探讨昆虫取食和机械损伤处理下葡萄叶片的生理响应机制,河北农业大学林学院等单位研究人员以5-7月"赤霞珠"葡萄叶片为试材,测定不同处理和时间下叶片部分次生代谢物质、营养物质和相关蛋白酶抑制剂代谢物质量分数的变化,探讨诱导因素与诱导抗性的相关性,分析葡萄叶片在不同胁迫下生理防卫机制及耐害补偿机制的差异,为防治葡萄绿盲蝽提供依据。结果表明,机械损伤和取食处理都能诱导植物生理代谢物质量分数的变     

植物抗虫生理研究进展

害虫是严重影响农作物产量和品质的重要因素。深入研究植物与害虫间的相互作用,可为从业者探索农业生产中适用的抗虫措施提供理论参考。在对相关文献分析总结的基础上,从植物对害虫为害所采取的防御机制以及昆虫为适应植物防御反应采取的特定措施两个方面进行分析,综述了植物抗虫生理的研究现状：（1）植物可通过体内营养物质含量的变化降低对害虫的吸引力,营养物质也可参与防御反应来提高植物抗虫性。（2）植物次生代谢物具有抗虫作用,可对害虫的行为、取食、消化等造成影响达到抵御虫害的目的。（3）植物防御酶参与抗虫反应的发生,并维持植物体内正常生长代谢平衡来提高植物抗虫能力。（4）植物激素信号途径有助于植物防御基因的表达、防御反应的发生以及抗虫物质的产生,从而增强寄主植物的抗虫性。（5）昆虫可利用自身分泌物以及携带的病菌等来适应植物细胞壁和抑制植物防御反应表达。此外,昆虫自身的解毒系统也能降低植物生成的抗虫物质对其造成的不利影响。最后,对当前存在的问题和未来的研究方向进行了展望。     

中科院在入侵植物特殊防御方式演化研究中取得进展

<正>入侵植物在入侵地被昆虫取食的压力减小,尤其是缺少专食昆虫的取食,这将导致入侵植物的昆虫防御策略发生演化。植物减少防御的投入,而分配更多资源用于生长和繁殖。诱导防御是在植物受到刺激或伤害时才会表达出来,因而比组成型防御(始终在植物中表达的防御)的成本低。因此,入侵植物在入侵地可能会因为昆虫取食的频率和类型而改变     

植物免疫调节小肽分子的形成和释放机制,或为作物抗病育种提供新思路

<正>昆虫啃食、动物践踏以及周边的不利环境都会造成植物的损伤,从而导致植物面临病原菌侵入的风险。损伤部位的植物细胞会释放出多种信号分子,激活周围组织中的防御反应,以对抗病原菌的侵入。这些信号分子被称为损伤相关的分子模式(damage associated molecular patterns, DAMPs),包括ATP、细胞壁衍生分子,小分子肽和谷氨酸。在拟南芥中,植物激发子肽(plant elicitor peptides,Peps)被认为是一种     

茶园中以挥发物糖苷为载体的化感作用

以单萜烯醇和芳香族醇为主的挥发性物质在茶树叶片中以糖苷的形式大量积累,并在特定条件下（采摘、组织损伤、昆虫侵食、病菌侵染等）被内源酶水解,释放出挥发性苷元,从而表现出气味、抗虫、抗病等特征。茶树也有可能在外在物理或化学因素的诱导下强化挥发物糖苷的生物合成和积累。     

中国科学院在入侵植物特殊防御方式演化研究中取得进展

<正>入侵植物在入侵地被昆虫取食的压力减小,尤其是缺少专食昆虫的取食,这将导致入侵植物的昆虫防御策略发生演化。植物减少防御的投入,而分配更多资源用于生长和繁殖。诱导防御是在植物受到刺激或伤害时才会表达出来,因而比组成型防御(始终在植物中表达的防御)的成本低。因此,入侵     

研究表明植食性昆虫与植物的相互关系随第四纪气候变化逐渐增强

<正>昆虫与植物是森林生态系统中最为重要的组成成分,研究昆虫与植物之间的相互关系,对于认识气候变化背景下,生态系统的维持及其演化机制尤为重要。植物叶片化石中保存有丰富的昆虫取食遗迹形态,是研究植食性昆虫和植物相互关系演化的绝佳材料。高山栎类为壳斗科栎属植物,不但是我国西南地区,特别是横断山地区现代森林植被中的优势种,还具有丰富的     

中科院版纳植物园等在植物韧皮部-昆虫-病原菌相互作用研究中取得进展

<正>植物韧皮部是植物长距离运输营养及信号物质的重要通道,同时也是很多昆虫取食和病原菌生存的重要场所。但是由于韧皮部在植物体内的特殊位置,加之多数韧皮部生存的病原菌不能在体外纯培养,使得人们对植物韧皮部-昆虫-病原菌之间相互作用的研究远     

南京农业大学发现灰飞虱巧搭桥梁传播水稻条纹病毒

<正>植物的生长会受到各种外界生物的侵染,作为危害作物的第二大病害——植物病毒一旦感染农作物,其品质和产量都会受到极大影响,严重的还会导致颗粒无收。不起眼的昆虫往往是病毒病害在农作物产地暴发流行的罪魁祸首,目前所已知的病毒中,超过75%都是依赖昆虫进行传播。昆虫在发病的农作物上取食汁液时病毒就被携带进昆虫体内,随后被媒介昆虫大面积传播。因此,为控制并降低病毒病害的     

昆虫取食诱导棉花和玉米多酚氧化酶和过氧化物酶的活性研究

为了明确昆虫取食诱导植物间的通讯作用机制,研究了棉蚜取食和机械损伤诱导棉花及其邻近玉米,以及玉米螟取食和机械损伤诱导玉米及其邻近棉花的诱导防御机制。利用分光光度计法测定不同处理棉花和玉米的多酚氧化酶及过氧化物酶的活性。结果表明棉蚜取食和机械损伤诱导棉花多酚氧化酶和过氧化物酶的活性增加,棉蚜取食诱导棉花多酚氧化酶的活性是对照的1.61倍,机械损伤诱导棉花过氧化物酶的活性是对照的1.84倍,2种处理与对照相比差异均显著。玉米螟取食和机械损伤诱导玉米多酚氧化酶的活性增加但与对照比差异都不显著,而其相应过氧化物酶的活性显著高于对照,分别为对照的4.79和3.56倍。棉蚜取食和机械损伤诱导相应邻近健康玉米及玉米螟取食和机械损伤诱导其相应健康棉花的多酚氧化酶和过氧化物酶活性都没有增加。由此认为,多酚氧化酶和过氧化物酶在昆虫取食诱导的棉花和玉米通讯中的作用不明显。     

武汉植物园在植食性昆虫对植物诱导防御反应的研究中取得进展

<正>植物经常受到具有不同取食类型的多种昆虫的攻击,并且对这些昆虫诱导的防御反应有很大差异。例如,植食性昆虫可诱导植物的一般特异性反应,进而改变后续植食性昆虫的直接和间接防御。不同的诱导防御类型(局部与系统诱导、单一与多重诱导的防御)可能取决于植食性昆虫的种类与取食方式。因此,研究植物防御反应中特异性的演化可以为理解植物与植食性昆虫相互作用的复杂性提供新的见解。     

茉莉酸甲酯对烟草抵御棉铃虫的诱导作用

为进一步阐明茉莉酸甲酯（MeJA）诱导植物抗虫的机理,研究了外源MeJA对烟草多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、脂氧合酶（LOX）活性及编码氢过氧化物裂解酶（HPL）和蛋白酶抑制剂（PI-I和PI-II）基因表达的诱导作用,并对棉铃虫取食烟草叶片面积及其体重进行了生物学测定。结果表明,用100 μmol/L MeJA处理后,烟草体内PPO、POD和LOX活性显著升高,HPL、PI-I和PI-II表达明显增强,叶片被取食面积减少,棉铃虫体重增加变慢。说明MeJA对诱导烟草抵御棉铃虫有重要作用。     

中国科学院在入侵植物根围土壤线虫群落研究中取得进展

正植物入侵会对当地生物群落和生态系统产生影响,威胁着当地生物的多样性。作为土壤生态系统的重要组成成分,土壤线虫群落会受到入侵植物的影响。然而,入侵植物在入侵地并未完全逃逸地上植食性昆虫的取食危害,入侵植物对土壤线虫群落的影响是否会受到地上植食性昆虫取食的调控影响,目前尚不清楚。中国科学院武汉植物园入侵生态学学科组博士生刘佳在研究员黄伟和     

转基因生物农药的安全性评价

生物农药即生物源农药,指来自于动物、植物或微生物,具有杀灭农业害虫天然活性的天然生物物质,它包括了植物即微生物的生物农药以及具有农药作用和抗农药作用的转基因作物。这些转基因植物的研究在世界范围内已经取得了令人瞩目的进展,针对这类抗虫转基因植物(Bt),在食品中的过敏性、毒性的安全性;植物生态的基因漂流、是否能诱发昆虫产生抗性和生物多样性的影响等的评价做简要的综述。     

科技与产品

我国抗虫转基因小麦育种取得阶段性成果国家“863计划”课题“转基因抗虫小麦”育种日前获得专家鉴定,标志着我国转基因小麦育种取得突破。蚜虫是危害小麦的主要害虫之一,特别是在我国东部小麦主产区。蚜虫在取食时分泌一种粘液,会降低叶片的光合作用效率,其刺吸式口器刺入叶片     

蚜虫诱导的小麦基因cDNA的克隆及其表达特性分析

蚜虫是小麦的重要害虫之一,而且能传播多种病毒病(包括大麦黄矮病毒),最终导致小麦严重减产.防治虫害对小麦稳产具有重要意义.依靠化学杀虫剂防治虫害,不但费用较高而且易使害虫产生抗药性,同时还会造成农药残留和环境污染,危害人类健康.传统小麦抗虫育种周期长、见效慢.转基因技术为培育抗虫小麦提供了一条快捷、高效的方法.然而在长期选择压下,害虫对转基因作物产生抗性已成为制约抗虫作物推广应用的现实因素[1].如何防止或延缓害虫产生抗性,已经成为植物抗虫基因工程的另一重要研究内容.在目前的抗虫转基因植物中,使用最多的是组成型表达的启动子,它使抗虫基因在植物生长发育的全周期以及各种组织中都表达.这种长期的选择压,无疑会大大提高害虫对转基因植物产生抗性的几率.为了解决这一问题,人们已经开始重视使用组织特异性启动子[2]和诱导型启动子[3],使抗虫基因只在特定部位、特定时间或者只在植物受到害虫侵害时进行表达.这样就减少了害虫处于选择压下的时间,从而可以延迟或阻止害虫产生抗性.     

我国研究揭示乙烯和茉莉酸信号途径相互应答介导水稻响应刺吸式昆虫的机制

<正>近日,国际学术期刊New Phytologis t在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所苗雪霞研究组的文章,该项研究揭示了水稻在响应刺吸式昆虫的过程中所激发的乙烯和茉莉酸信号途径的应答机制。乙烯(Ethylene,ET)和茉莉酸(J a s monic a cid,J A)信号传导途径在介导植物响应生物胁迫的过程中发挥着重要作用,两种信号途径在介导植物抗     

植物转基因发明专利延及保护的范围

专利号为ZL98102885．3的发明专利,提供了全合成的编码苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白质的基因序列以及经过修饰的编码豇豆胰蛋白酶抑制剂的基因序列;包含所说两种基因序列的双价融合植物表达载体;这种载体导入植物后,可产生对昆虫表现有高抗虫性的转基因植物及其后代和种子,且昆虫不易对含有这两种杀虫蛋白质的转基因植物产生抗性,因而转基因植物应用生产后具有抗虫时效长的使用特点;本发明特别提供了可同时表达以上两种杀虫蛋白质的双价抗虫棉（以下简称涉案专利）。     

苗雪霞研究组揭示乙烯和茉莉酸信号途径相互应答介导水稻响应刺吸式昆虫的机制

<正>近日,国际学术期刊New Phytologist在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所苗雪霞研究组的文章,该项研究揭示了水稻在响应刺吸式昆虫的过程中所激发的乙烯和茉莉酸信号途径的应答机制。乙烯(Ethylene,ET)和茉莉酸(Jasmonic acid,JA)信号传导途径在介导植物响应生物胁迫的过程中发挥着重要作用,两种信号途径在介导植物抗病过程中的相互应答也多有揭示。在     

5种杨树无性系叶片解剖结构的抗旱性研究

为探索杨树抗旱性生长的途径,对新疆现引进的斯大林杨、抗盐碱杨、抗虫杨、北美速生杨、银新杨等5个杨树无性系叶片进行石蜡切片解剖结构观测,并用模糊数学的隶属函数法对叶片上表皮厚度、栅栏组织、海绵组织、叶片组织结构紧密度、疏松度等8项叶片抗旱性指标进行抗旱性综合评价。结果表明,5种杨树的抗旱性顺序为：斯大林杨>抗虫杨>抗盐碱杨>银新杨>北美速生杨。同时,运用灰色关联分析法对5种杨树抗旱性与8项叶片指标进行相关性分析,揭示各指标的抗旱性。表明植物叶对干旱的适应都经历着不同的途径,同时在表现方式上也各不相同。