蓟马取食、机械损伤以及外源水杨酸甲酯和茉莉酸对菜豆叶片防御酶活性的影响

【目的】探讨菜豆对昆虫取食防御反应的生化机制。【方法】研究了西花蓟马Frankliniella occidentalis取食、机械损伤以及外源水杨酸甲酯（MeSA）和茉莉酸（JA）处理后菜豆叶片防御酶活性的变化。【结果】西花蓟马取食、机械损伤及MeSA和JA处理均能明显提高过氧化物酶（POD）的活性,前2种处理POD活性在72 h上升到最高峰,而后2种处理则在48 h达到最高峰。蛋白酶抑制剂（PI）活性在西花蓟马取食后升高最明显。JA途径关键酶脂氧合酶（LOX）和多酚氧化酶（PPO）的活性在西花蓟马取食、机械损伤和JA诱导处理均升高,但外源MeSA诱导处理则不能诱导它们的活性(P>0.05)。SA途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）在西花蓟马取食和机械损伤后均有一个先升高后下降的过程,外源MeSA诱导只在24 h引起PAL活性升高,其余时间下和对照没有明显的区别,外源JA诱导未能引起PAL活性的显著变化(P>0.05)。西花蓟马取食、JA和MeSA诱导以及机械损伤均能诱导β-1,3 葡聚糖酶（PR-2）活性上升(P<0.05)。【结论】结果说明,不同处理可诱导菜豆植株产生明显的防御反应,但酶活性的变化与处理方式和处理时间有关。     

西花蓟马取食对菜豆不同部位叶片防御基因表达的影响

【目的】本研究旨在探究锉吸式口器害虫西花蓟马Frankliniella occidentalis取食诱导的菜豆Phaseolus vulgaris木植株系统防御反应的分子机制。【方法】利用荧光定量PCR技术,检测西花蓟马分别在稳定取食菜豆植株2 h后的24,48,72和96 h菜豆植株不同部位(上部、中部和下部)叶片中茉莉酸信号转导途径和水杨酸信号转导途径防御相关基因脂氧合酶基因(LOX)、苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)和β-1,3-葡聚糖酶基因(PR-2)相对表达量的变化。【结果】西花蓟马取食菜豆植株后,受害叶片及上部和下部健康叶片中LOX,PAL和PR-2均被显著诱导表达,均以受害叶片防御酶基因表达量的变化较大,并且表达量在相同叶片不同时间下的变化不同。中部受害叶片中LOX的相对表达量均显著高于未接虫的对照植株,并随西花蓟马为害时间的延长逐渐升高,在96 h时为对照的209.54倍;随着时间的延长LOX表达量在上部和下部健康叶片呈现升高-降低-升高的趋势。PAL的表达量在西花蓟马为害植株的中部受害叶片和上部健康叶片均于48 h时出现最大值,分别为对照的52.70倍和41.20倍;但在下部健康叶片于72 h时达到最大值,为对照的47.06倍。PR-2表达量在受害株的上部健康叶片于48 h时出现最大值,在中部受害叶片和下部健康叶片均于96 h时达到最大值,但在24 h时在下部健康叶片中受到抑制。【结论】西花蓟马取食能显著诱导菜豆植株茉莉酸和水杨酸信号转导途径相关防御酶基因LOX,PAL和PR-2的表达,并在菜豆植株不同部位叶片产生系统抗性。     

不同处理菜豆植株对西花蓟马体内解毒酶活性的影响

为明确植物的诱导抗性对西花蓟马体内酶活性的影响,通过西花蓟马取食、机械损伤、外源茉莉酸和水杨酸甲酯诱导处理菜豆植株,研究西花蓟马2龄若虫取食不同处理菜豆植株后,其体内多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(TChE)的变化。结果表明,西花蓟马2龄若虫取食不同处理的菜豆后,体内多功能氧化酶和乙酰胆碱酯酶活性变化相同,均是在24 h和36 h显著低于取食健康植株的。除取食茉莉酸处理的西花蓟马体内谷胱甘肽S-转移酶活性在24 h受到显著抑制外,西花蓟马若虫取食水杨酸甲酯、蓟马危害后体内的谷胱甘肽S-转移酶活性均高于对照,取食机械损伤处理的西花蓟马体内酶活性在不同取食时间下均与对照差异不显著。取食蓟马危害和茉莉酸处理的西花蓟马虫体羧酸酯酶活性在6 h和36 h均受到显著抑制,而取食机械损伤和水杨酸甲酯诱导的西花蓟马体内酶活性只有在36 h受到明显抑制。以上结果说明外源因子诱导的植物抗性能够干扰西花蓟马体内解毒机制,削弱了其对有毒次生物质的解毒代谢功能。     

不同诱导处理对番茄叶片营养物质含量 及防御酶活性的影响

本文研究了番茄在不同时间下受西花蓟马Frankliniella occidentalis危害(DTF)、机械损伤(MW)、茉莉酸(JA)和水杨酸甲酯(MeSA)外源诱导后,叶片营养物质含量和防御酶活性的变化。结果表明:各种诱导处理24 h和36 h时,番茄叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量不同程度的下降,其中虫害处理36 h时,叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量下降最明显;在48 h时除水杨酸甲酯处理外,番茄营养物质含量均显著升高。β-1,3葡聚糖酶(PR-2)活性在虫害、机械损伤和茉莉酸处理24 h和36 h后均升高,其中虫害处理的PR-2活性最高。各种处理均能诱导番茄叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性明显升高,且均随时间的延长持续升高。所有处理24 h时的番茄叶片多酚氧化酶(PPO)均被激发。各种处理均能导致植株的脂氧合酶(LOX)活性升高,但不同处理诱导的LOX活性升高的时间不同。结果表明,番茄能通过改变营养物质含量和防御酶活性对不同诱导处理作出生理应激反应,但反应程度与诱导方式和时间有关。     

3种不同类型口器的昆虫取食对菜豆叶片PPO和PAL活性的影响

为研究不同口器昆虫取食对菜豆植株系统防御的影响,以斜纹夜蛾(Spodoptera litura)咀嚼取食、二斑叶螨(Tetranychus urticae)刺吸取食和西花蓟马(Frankliniella occidentalis)锉吸取食分别处理菜豆中部叶片6、24、48、72和96 h后,测定菜豆受处理的中部叶片及未处理的上部及下部位叶片多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。结果表明:危害方式、处理时间和叶片部位对菜豆叶片PPO和PAL活性有极显著影响(P0.01),且三者间有极显著的交互作用。不同危害方式诱导后中部处理叶片的PPO活性均是在6 h明显升高(P0.05),但随时间的延长PPO活性在不同处理下变化不同;中部叶片PAL活性在机械损伤处理48 h后才被显著激活,而斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食后,PAL活性分别在6、6和24 h明显升高,且达到最大值,分别是对照的2.66、1.75和2.79倍;处理菜豆的上部和下部未受害叶片的PPO和PAL活性对虫害的响应明显比机械损伤迅速;二斑叶螨取食后PAL活性响应最快,上部和下部叶片均在6 h达到最大值,分别为对照的2.72和5.07倍。以上结果说明,害虫取食能引起菜豆植株产生系统防御反应,并且防御的时空效应与害虫的为害方式有关。     

外源茉莉酸诱导的菜豆叶片生化抗性及其对西花蓟马体内保护酶和解毒酶活性的影响

为探讨外源茉莉酸诱导的菜豆叶片抗性及对西花蓟马体内酶活性的影响,在室内对菜豆植株分别喷施1、0.1、0.01和0.001 mmol·L^-1 4个浓度的茉莉酸,以健康植株为对照,分别于处理后1、5和10 d测定菜豆叶片营养物质及次生物质的含量.另在同样处理叶片上分别接西花蓟马2龄若虫,分析其体内保护酶和解毒酶活性的变化.结果表明: 不同浓度茉莉酸处理1 d后,菜豆叶片的蛋白质含量和健康植株没有明显差异,但在5和10 d时显著低于健康植株;菜豆叶片游离氨基酸含量在茉莉酸处理1 d后显著高于健康植株,之后逐渐降低;茉莉酸处理下菜豆叶片可溶性糖含量显著低于健康植株,并随着茉莉酸浓度的升高和处理时间的延长而进一步下降;叶绿素含量在处理1 d后显著降低,随着处理时间的增加逐渐升高.叶片单宁、黄酮和总酚的含量在不同浓度茉莉酸和处理时间下均显著高于对照.蓟马取食导致菜豆叶片生化物质含量的变化与外源茉莉酸诱导的相似.西花蓟马取食茉莉酸处理的菜豆植株24 h后,体内保护酶系(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶)和解毒酶系(谷胱甘肽S-转移酶、羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶)均明显高于健康植株,但茉莉酸浓度与处理时间对其影响程度不同.取食虫害菜豆叶片后西花蓟马体内酶活性的变化与取食外源茉莉酸诱导的叶片相似.说明外源茉莉酸处理可诱导菜豆植株的抗性,西花蓟马取食处理后的菜豆叶片可产生明显的反防御来适应寄主植物的变化.     

诱导处理小麦对蚜虫生长发育的影响及小麦特异基因的表达

分析了麦二叉蚜在小麦98-10-30上不同诱导处理后发育时间、成虫重量和平均相对生长率,以及不同诱导处理下小麦98-10-30特异基因的表达.结果表明,用针刺、蚜虫取食和BTH（benzo(1,2,3)thiadiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester）处理98-10-30后,蚜虫发育成成虫的时间缩短,成虫体重下降,平均相对生长率在各处理间无显著差异.对处理后小麦体内特异基因的表达研究表明,LOX、AOS、PDF1.2、PAL1、PR-1和BGL2基因在mRNA的表达量或质上存在差异.PDF1.2基因在蚜虫取食后mRNA的量显著增加,但BTH处理却不诱导PDF1.2基因的表达,同时,BGL2基因在蚜虫取食和BTH处理后,mRNA的量增加,但对照和针刺处理后BGL2基因不表达.不同诱导处理表明,98-10-30诱导的抗性对麦二叉蚜的生长发育有一定影响,蚜虫取食诱导的防卫反应与机械损伤和BTH处理有相似或相同之处,但存在明显差异.这说明蚜虫诱导的抗性是一种特异反应,与受伤反应和抗病反应有重叠交叉之处,但又不同于二者诱导产生的抗性反应.     

害虫取食和机械损伤对菜豆不同部位叶片防御酶活性的影响

【目的】本研究旨在探究菜豆Phaseolus vulgaris植株对不同害虫危害的系统防御机制。【方法】分别以斜纹夜蛾Spodoptera litura、二斑叶螨Tetranychus urticae、西花蓟马Frankliniella occidentalis取食或昆虫针穿刺处理菜豆中部叶片6,24,48,72和96 h后,测定菜豆植株中部处理叶片以及上部和下部未处理叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。【结果】不同害虫取食后,POD,CAT和SOD活性在受害的菜豆中部叶片发生了明显变化,但不同害虫造成酶活性的变化趋势不同。与未处理的对照植株中部叶片相比,POD活性均是先升高后恢复至对照水平。POD活性在二斑叶螨取食后,于24 h达到最大值,是对照的4.6倍;POD活性在机械损伤和西花蓟马取食后在48 h达到峰值,而斜纹夜蛾取食诱导下POD活性升高最缓慢,直到72 h才达到最大值。中部叶片的CAT活性在机械损伤和3种害虫取食后变化不同,机械损伤24 h后CAT活性明显升高,而3种害虫取食后CAT活性变化较早,在6 h就明显升高,但随时间的延长,CAT活性的变化趋势不同。中部叶片SOD活性在不同处理下变化较大,在机械损伤诱导下仅在96 h明显升高,而二斑叶螨取食24 h以后均明显升高;但斜纹夜蛾及西花蓟马取食后,SOD活性在72 h时受到明显的抑制。在菜豆植株的上部和下部未受害叶片中,3种害虫取食和机械损伤处理后,以上3种酶的活性也发生了明显变化,POD活性在上部未受害叶片不同处理96 h时被抑制,而在下部叶片不同处理下均被激发,但诱导程度不同。机械损伤、斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马处理后,菜豆植株上部和下部未受害叶片CAT活性都分别在24,6,6和24 h被明显诱导。上部和下部未受害叶片SOD活性在机械损伤96 h,斜纹夜蛾和二斑叶螨取食72 h后,均被明显激发;但西花蓟马取食后,SOD活性在48 h和72 h明显被抑制。【结论】斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食均能显著诱导菜豆植株受害叶和未受害叶防御酶活性的变化,即引起菜豆植株的系统防御反应,但3种害虫诱导的防御酶活性变化程度不同,表明植物防御反应的时空效应与害虫种类有关。     

西花蓟马取食与机械损伤对菜豆叶片抗氧化系统的影响

本文研究了西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)取食和机械损伤诱导对菜豆抗氧化系统的影响,比较了不同损伤形式诱导的抗氧化酶活力和抗氧化物质含量的变化差异。结果表明,西花蓟马取食和机械损伤均可诱导菜豆叶片内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)3种抗氧化酶活性有不同程度的升高,但两种处理诱导的抗氧化酶活性变化规律不完全相同,各种酶活性达到最高点时间不同,西花蓟马取食对抗氧化酶活力的诱导作用大于机械损伤的。两种处理诱导下的类胡萝卜素的含量变化不大,但不论西花蓟马取食还是机械损伤均导致菜豆叶片内类黄酮和总酚含量整体呈下降趋势,西花蓟马的取食诱导的下降幅度大于机械损伤的。因此,西花蓟马取食诱导明显高于机械损伤对菜豆抗氧化系统的影响。     

西花蓟马P450基因在继代适应菜豆植株中的应答反应

菜豆是西花蓟马的重要寄主,但西花蓟马对豆荚的嗜食性高于叶片。为探讨西花蓟马在适应菜豆植株过程中P450基因的应答反应,利用实时荧光定量PCR技术检测了西花蓟马从菜豆豆荚转换到菜豆植株后F 1、F 2和F 3三个世代2龄若虫和成虫体内9个P450基因相对表达量的变化。结果表明,西花蓟马2龄若虫体内CYP4-1、CYP4-2、CYP4-3和CYP6-4的表达量在转换到菜豆植株后F 1代显著升高,然后下降;而CYP4-4和CYP6-2的表达量到F 3代才显著上升;CYP6-1的表达量只有在F 2代显著下降,仅为对照的42.21%,其余世代下和对照均无显著差异;CYP4-5和CYP6-3的表达量在不同世代均显著低于对照。对于成虫而言,CYP4-4、CYP4-5和CYP6-4的表达量在转换到菜豆植株F 1后显著上升,分别是对照的2.28倍、1.40倍和1.31倍;CYP6-1、CYP6-2、CYP6-3的表达量在F 1代开始下降,而CYP4-1、CYP4-2、CYP4-3的表达量在F 2代才开始下降。在同一个世代下,西花蓟马2龄若虫与成虫体内P450基因表达量不完全相同,除CYP4-2的表达量在F 1和F 3代,以及CYP4-4、CYP4-5和CYP6-3的表达量在F 1代两个虫态间差异不显著外,其余情况下均是2龄若虫的表达量高于成虫的。结果说明西花蓟马通过调节P450基因适应菜豆植株,其表达量与其取食的世代和虫态相关。     

叶片涂施茉莉酸对玉米幼苗防御反应的时间和浓度效应

茉莉酸是环境胁迫下植物产生防御反应的重要信号物质, 但它发挥生理作用的时间和浓度效应以及该效应在叶片和根系中差异性并不清楚。该文以‘高油115’玉米(Zea mays)为材料, 采用4种浓度(1、2.5、5和10 mmol·L^-1)的外源茉莉酸溶液涂施玉米幼苗叶片, 在3~48 h的不同时间内跟踪测定叶片和根系中的直接防御物质(丁布(DIMBOA)和总酚)含量及其合成调控基因(Bx1、Bx9和PAL)、直接防御蛋白调控基因(PR-1、PR-2a和MPI)和间接防御物质挥发物调控基因(FPS和TPS)表达的动态变化。结果表明, 外源茉莉酸处理对玉米叶和根系的化学防御反应具有显著的时间和浓度效应。茉莉酸处理玉米叶片后3~6 h就能诱导叶片中Bx9和PAL基因的表达, 使得丁布和总酚的含量显著增加, 且与处理浓度有呈正比的趋势, 随后诱导作用逐渐减弱; 茉莉酸处理还能明显诱导叶片中PR-2a和MPI基因的表达, 诱导作用分别持续到24和48 h; 在处理后3~6 h内, 高浓度茉莉酸处理对挥发物调控基因FPS表达起诱导作用, 而低浓度茉莉酸则对TPS基因的表达起诱导作用。此外, 茉莉酸处理玉米叶片还能间接影响到根系的防御反应, 但大部分检测指标表明间接诱导作用主要出现在处理后期(24~48 h)。例如, 在处理后48 h, 茉莉酸能系统增加根系中直接防御物质丁布和总酚的含量, 增强根系中防御相关基因PR-2a、MPI、FPS和TPS的表达, 并有随茉莉酸处理浓度的增加而增强的趋势。可见, 外源茉莉酸叶片涂施玉米幼苗对根系的间接诱导作用不如对叶片的直接诱导作用强; 叶片启动防御反应的时间较根系早; 随着处理浓度的增加, 茉莉酸对叶片和根系中防御反应的诱导作用有增强的趋势。     

Involvement of jasmonate- and salicylate-related signaling pathways for the production of specific herbivore-induced volatiles in plants

We compared volatiles from lima bean leaves (Phaseolus lunatus) infested by either beet armyworm (Spodoptera exigua), common armyworm [Mythimna (Pseudaletia) separata], or two-spotted spider mite (Tetranychus urticae). We also analyzed volatiles from the leaves treated with jasmonic acid (JA) and/or methyl salicylate (MeSA). The volatiles induced by aqueous JA treatment were qualitatively and quantitatively similar to those induced by S. exigua or M. separata damage. Furthermore, both S. exigua and aqueous JA treatment induced the expression of the same basic PR genes. In contrast, gaseous MeSA treatment, and aqueous JA treatment followed by gaseous MeSA treatment, induced volatiles that was qualitatively and quantitatively more similar to the T. urticae-induced volatiles than those induced by aqueous JA treatment. In addition, T. urticae damage resulted in the expression of the acidic and basic PR genes that were induced by gaseous MeSA treatment and by aqueous JA treatment, respectively. Based on these data, we suggest that in lima bean leaves, the JA-related signaling pathway is involved in the production of caterpillar-induced volatiles, while both the SA-related signaling pathway and the JA-related signaling pathway are involved in the production of T. urticae-induced volatiles.     

外源茉莉酸处理地下部对玉米化学防御反应影响的时间和浓度效应

在“高油115”玉米幼苗地下部施用4种不同浓度（10、50、100、200 μmol·L^-1）的茉莉酸3～48 h后,采用生化成分分析和基因表达分析方法,检测了处理部位（根系）和非处理部位（叶片）中防御物质及防御相关基因的表达,以探讨茉莉酸诱导玉米地下部对化学防御反应影响的时间和浓度效应.结果表明：茉莉酸处理玉米地下部对处理部位（根系）和非处理部位（叶片）化学防御反应的影响均与茉莉酸作用的时间和浓度相关.茉莉酸处理玉米地下部后,在3～12 h内就能直接诱导处理部位（根系）Bx9、PAL、PR-2a、MPI和FPS基因的表达,使得根中的丁布含量增加而总酚含量下降,其中100 μmol·L^-1茉莉酸处理浓度产生的诱导作用最强,其次是50 μmol·L^-1,再次是10 μmol·L^-1;后期诱导作用则逐渐减弱.另外,茉莉酸处理玉米地下部还能间接影响到非处理部位（叶片）的化学防御反应,50 μmol·L^-1茉莉酸在处理后3 h就能系统诱导叶片中Bx9和FPS基因的表达,使叶片的丁布含量增加;在6～24 h内则使叶片Bx9、PAL、PR-1、MPI和TPS基因表达量增加,丁布和总酚含量降低.可见,对于大部分检测指标来说,茉莉酸处理玉米地下部对地上部的间接诱导作用不如对地下部的直接诱导作用强,根系启动防御反应的时间较叶片早,同时,随着处理浓度的增加,茉莉酸对根系和叶片防御反应的诱导作用有增强趋势.     

Involvement of phospholipase D in wound-induced accumulation of jasmonic acid in arabidopsis

Multiple forms of phospholipase D (PLD) were activated in response to wounding, and the expressions of PLDalpha, PLDbeta, and PLDgamma differed in wounded Arabidopsis leaves. Antisense abrogation of the common plant PLD, PLDalpha, decreased the wound induction of phosphatidic acid, jasmonic acid (JA), and a JA-regulated gene for vegetative storage protein. Examination of the genes involved in the initial steps of oxylipin synthesis revealed that abrogation of the PLDalpha attenuated the wound-induced expression of lipoxygenase 2 (LOX2) but had no effect on allene oxide synthase (AOS) or hydroperoxide lyase in wounded leaves. The systemic induction of LOX2, AOS, and vegetative storage protein was lower in the PLDalpha-suppressed plants than in wild-type plants, with AOS exhibiting a distinct pattern. These results indicate that activation of PLD mediates wound induction of JA and that LOX2 is probably a downstream target through which PLD promotes the production of JA.     

棉铃虫持续取食对棉花三种防御酶活性的作用

昆虫取食作为一种关键的生物胁迫因子对棉花防御机制产生了重要影响。植物对昆虫取食产生的防御响应,在昆虫与植物的生态关系中具有重要作用。为了明确棉铃虫Helicoverpa armigera取食与棉花防御性之间的动态互作关系,本文研究了棉铃虫持续取食下及停止取食后,棉花中3种防御相关酶活性变化的时间效应。在明确了棉花受损程度与棉铃虫取食时间关系的基础上,分别考察了棉铃虫持续取食2、6、12、18和24h,对棉花中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、脂氧合酶(LOX)和多酚氧化酶(PPO)活性的影响。针对棉铃虫持续取食棉叶12h后停止取食,研究了去除虫害胁迫后0、6、12、24和36h,棉花体内PAL、LOX、PPO活性的变化。结果表明:在棉铃虫持续取食棉叶24h内,棉花中3种防御酶的活性响应有所不同,其中,棉铃虫持续取食2和6h对棉花体内PAL活性没有产生显著影响,而持续取食12h显著诱导了PAL活性,持续取食24和36h,均极显著诱导了PAL活性;棉铃虫持续取食2、6、12、和18h均显著诱导了棉花体内LOX活性,持续取食24h极显著诱导了LOX活性;棉铃虫持续取食6h极显著诱导了棉花体内PPO活性,持续取食24h显著诱导了PPO活性。棉铃虫取食12h后停止取食,在去除虫害除胁迫后0、6、12、24和36h,棉花体内PAL活性均显著升高;而LOX活性则呈现出先升高后恢复正常的现象;PPO活性开始无变化,但在胁迫去除后12和24h显著增高,到36h恢复正常。可见,棉花体内PAL、LOX和PPO活性对棉铃虫取食产生的防御响应,与其受虫害持续取食胁迫时间的增长呈正相关,随着取食时间和受危害的程度加大而升高。并且,在虫害胁迫去除后的一定时间内,棉花体内PAL、LOX和PPO活性依然会保持较高的活性状态,而同等程度机械损伤后的棉叶内PAL、LOX、PPO活性均没有发生显著性变化。说明棉花对于棉铃虫取食胁迫的防御与棉花生理生化性质的改变有关,且具有持续性。     

Dual positional specificity and expression of non-traditional lipoxygenase induced by wounding and methyl jasmonate in maize seedlings

Lipoxygenases (LOXs) catalyze the formation of fatty acid hydroperoxides involved in responses to stresses. This study examines the expression of a non-traditional dual positional specific maize LOX in response to wounding or methyl jasmonate (MeJA). Full-length maize LOX cDNA was expressed in Escherichia coli, and recombinant LOX was purified and characterized enzymatically. RP-HPLC and GC-MS analysis showed that the purified LOX converts alpha-linolenic acid into 13-hydroperoxylinolenic acid and 9-hydroperoxylinolenic acid in a 6:4 ratio. LOX mRNA accumulated rapidly and transiently in response to wounding reaching a peak of expression about 3 h after wounding. This increase followed an initial increase in endogenous jasmonic acid (JA) 1 h after wounding (JA burst). However, the expression of LOX induced by MeJA lasted longer than the expression induced by wounding, and the MeJA-induced expression seemed to be biphasic pattern composed of early and late phases. The expression of LOX in the presence of inhibitors of JA biosynthesis was not completely inhibited, but delayed in wound response and the expression period was shortened in MeJA response. These results suggest that wound-responsive JA burst may trigger the early phase of LOX expression which facilitates biosynthesis of endogenous JA through its 13-LOX activity, and subsequently leads to the activation of the late phase LOX expression in MeJA-treated maize seedlings. Implications of dual positional specificity of maize LOX in the observed expression kinetics are discussed.