甘蔗抗虫机制的研究进展

甘蔗是重要的糖料作物也是潜在的能源作物,而甘蔗的生长过程中长期受到各种虫害威胁。目前用于防治甘蔗害虫主要是通过化学防治和生物防治,带来的害虫耐药性和环境安全问题不容忽视。选育和利用抗虫品种,挖掘甘蔗自身抗虫特性是目前公认的最根本、经济有效和对环境影响最少的办法。笔者首先介绍了不同甘蔗品种对甘蔗螟虫的抗性等级,再从甘蔗的物理抗性和生理生化抗性2个方面阐述甘蔗的抗虫原理,并重点介绍了甘蔗的诱导型生理生化防御体系。全文还就目前甘蔗抗虫研究现状提出建议和展望,以期为培育甘蔗抗性品种以及蔗田害虫综合治理提供参考。     

茉莉酸甲酯诱导的玉米对粘虫生长发育的影响

【目的】研究取食经茉莉酸甲酯（MeJA）处理的玉米对粘虫生长发育的影响,揭示玉米相关抗虫机制,为利用植物自身抗性进行害虫防治提供理论依据。【方法】对玉米苗喷施100μmol/L的MeJA溶液,将处理24 h后的玉米苗喂食粘虫1龄幼虫,连续喂食直至化蛹,观察分析粘虫生长发育情况;通过荧光定量PCR研究外源MeJA处理后玉米植株茉莉酸通路上关键基因的表达变化,并用超高效液相色谱—串联质谱（UPLC-MS/MS）对处理后的玉米叶片相关激素进行定性和定量分析。【结果】与对照相比,取食经MeJA处理的玉米叶片后,6龄粘虫幼虫体重减轻11.67%,蛹重减轻18.20%,羽化率降低7.35%,成虫存活时间缩短0.93 d,而蛹期延长0.27 d。荧光定量PCR检测结果,外源MeJA处理24 h后,ZmLox基因的表达量显著上调（P<0.05,下同）,达对照的5.57倍;ZmAos基因表达量在处理12 h后显著增加,24 h后降至对照相近水平;ZmAoc基因和ZmOpr基因表达量在处理后12和24 h无显著变化（P>0.05,下同）。UPLCMS/MS定性定量分析结果表明,喷施MeJA 24 h后,玉米叶片中二氢茉莉酸（H₂JA）含量显著增加,为对照的5.67倍,而茉莉酸（JA）、茉莉酸—异亮氨酸（JA-ILE）和MeJA含量无显著变化。【结论】外源喷施MeJA能诱导玉米产生防御能力,影响取食的粘虫生长发育;ZmLox基因的显著表达和激素H₂JA的产生可能是玉米抗虫的一个重要机制。