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植食性昆虫对植物的反防御机制.pdf

花匠小妙招
2024-11-07 10:04

昆虫学报ActaEntomologicaSinicaMay2010535

572580ISSN0454-6296

基金项目国家重点基础研究发展计划项目2009CB119200“十一五”国家科技支撑计划课题2006BAD08A17农业公益性行业科研专项200803005作者简介彭露女1984年8月生重庆市北碚区人硕士研究生研究方向为外来生物入侵E-mailpl526520@163.com*通讯作者CorrespondingauthorE-mailwanfh@mail.caas.net.cn收稿日期Received2009-12-24接受日期Accepted2010-03-29植食性昆虫对植物的反防御机制彭露12严盈1刘万学1万方浩1*王进军21.中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京1000812.西南大学植物保护学院重庆市昆虫学及害虫控制工程重点实验室重庆400716摘要本文综述了植食性昆虫对植物的反防御机制。一方面植食性昆虫可通过其快速进化的寄主选择适应性改变取食策略调节生长发育的节律以及规避自然天敌等抑制、逃避或改变植物的防御即行为防御机制另一方面植食性昆虫可适应植物蛋白酶抑制剂、逃避植物防御伤信号、解毒植物次生物质以及抑制植物阻塞反应来对植物防御进行反防御即生理和生化防御机制。其中昆虫抑制植物伤信号防止植物阻塞反应是反防御机制的研究热点。昆虫反防御的研究有助于提高对昆虫-植物间协同进化关系的认识并为害虫治理和抗虫植物的培育提供新的思路。关键词植食性昆虫防御反防御适应协同进化害虫有效治理伤信号阻塞反应中图分类号Q966文献标识码A文章编号0454-6296201005-0572-09Counter-defensemechanismsofphytophagousinsectstowardsplantdefensePENGLu12YANYing1LIUWan-Xue1WANFang-Hao1*WANGJin-Jun21.StateKeyLaboratoryforBiologyofPlantDiseasesandInsectPestsInstituteofPlantProtectionChineseAcademyofAgriculturalSciencesBeijing100081China2.KeyLaboratoryofEntomologyandPestControlEngineeringCollegeofPlantProtectionSouthwestUniversityChongqing400716ChinaAbstractThisreviewfocusesonthemechanismsofphytophagousinsectcounter-defenseonplants.Ononehandinsectscaninhibitescapeandalterplantdefensebybehaviordefensemechanismsincludingchangingfeedingstrategiesregulatinggrowthrhythmandavoidingnaturalenemies.Ontheotherhandinsectsmayconfrontplantdefensethroughphysiologicalandbiochemicalmechanismsincludingadaptingplantproteaseinhibitorsavoidingplantwoundsignalsdetoxificationandinhibitingpluggingreaction.Atpresentthehotspotsarethemechanismofdepressionofplantwoundsignalsandinhibitionofpluggingreaction.Theresearchesoninsectcounter-defensewillimprovetheunderstandingoftheinsect-plantco-evolutionrelationshipandprovidenewideasforpestmanagementandthecultivationofresistantplants.KeywordsPhytophagousinsectsdefensecounter-defenseadaptationcoevolutioneffectivepestmanagementwoundsignalpluggingreaction在植食性昆虫与植物漫长的协同进化过程中植物形成了多种多样的防御机制来抵抗昆虫的危害。这些防御机制可归纳为两类组成型防御和诱导型防御陈明顺等2009。不管是组成型防御还是诱导型防御都有其物理和化学上的作用。物理防御主要包括对昆虫行为和生物学有负面影响的植物形态、组织和生长特性例如叶片表面绒毛常金华等2004、叶片厚度、植物表皮和枝干结构等都对昆虫取食行为具有显著影响。化学防御则是指植物生理生化特性的改变对昆虫的负作用包括伤信号的产生如植物激素phytohormone、系统素systemin、寡糖素oligosaccharin、茉莉酸jasmonicacidJA、乙烯ethyleneETH、脱落酸abscisicacidABA以及水杨酸salicylicacidSA等Keyanetal.2005营养成分的变化如限制食物供给、降低食物营养价值等陈明顺等2009防御蛋白的产生如蛋白酶抑制剂、氨基酸脱氨酶等Ahnetal.2007植物次生物质的产生如酚类化合物、含氮化合物、萜类化合物等秦秋菊和高希武2005。这些防御机制阻碍了植