植物与植食性昆虫化学互作研究进展

植物与植食性昆虫之间存在着复杂的化学相互作用。一方面,当遭受植食性昆虫为害时,植物能识别植食性昆虫相关分子模式,触发早期信号事件和激素信号转导途径,并由此引起转录组与代谢组重组、直接和间接防御化合物含量升高,最后提高对植食性昆虫的抗性。另一方面,植食性昆虫也能识别植物的防御反应,并能通过分泌效应子、选贮、解毒以及降低敏感性等反防御措施抑制或适应植物的化学防御。深入剖析植物与植食性昆虫的化学互作,不仅可在理论上丰富对昆虫与植物互作关系的理解,而且可在实践上为作物害虫防控新技术的开发提供重要的理论与技术指导。     

植物蛋白酶抑制素抗虫作用的研究进展

植物自身为抵抗昆虫等的为害,在长期进化过程中形成了复杂的化学防御体系,其中起主导作用的是一些植物化学物质。这些化合物能影响昆虫（或其它有机体）的生长、行为和群体生物学,因而又称为它感素（allelochemics）[1～3]。大多数它感素为植物的利己素,可以单一或协同对害虫起作用,构成植物的抗虫性。根据植物对昆虫取食的反应,可将植物的化学防御概括为两类：一类是组成型防御[4],即抗虫物质不依赖于昆虫的取食而存在于植物组织中;另一类是诱导型防御[5～9],即植物仅当昆虫取食时才大量合成抗虫物质。诱导型抗虫物质当然亦可以组…     

植物抗虫“防御警备”:概念、机理与应用

植物抗虫"防御警备"是指受到某些生物或者非生物因子刺激警备后,植物会提前做好抗虫防御准备,之后当再次受到害虫袭击时,植物会产生更加快速和强烈的抗虫防御反应,从而使自身抗虫性显著提高.这是近年来新发现的植物防御害虫的一种策略,是一种特殊的诱导抗虫机制.植食性昆虫的取食、分泌物、产卵、为害诱导的植物挥发物(HIPVs)以及某些有益微生物、植物营养元素、重金属和一些化学物质均可以引起植物产生抗虫防御警备.防御警备具有抗性高效、持久、环境友好,甚至可以遗传到子代等优点.本文综述了近年来有关植物抗虫防御警备的研究,主要概括了植物抗虫防御警备的一般特征、刺激警备因子和形成机制,并对其在生产实践中的应用前景进行了简要分析,提出了这一领域尚未解决的问题和亟待深入的研究方向.通过合适的方法使植物产生抗虫防御警备可以大大减少杀虫剂的使用,成为害虫综合防治的重要手段.     

虫害诱导的植物挥发物:基本特性、生态学功能及释放机制

植物在遭受植食性昆虫攻击时,能通过释放挥发物调节植物、植食性昆虫及其天敌三者间的相互关系,并由此而防御植食性昆虫。主要就虫害诱导的植物挥发物的基本特性、生态学功能及其释放机制进行了系统性综述,并提出了今后的研究方向。     

昆虫取食植物趣谈

在我们居住的地球上,有着无以数计的昆虫,它们以各种方式获取生存和繁衍。其中以植物为食的,被称作植食性昆虫,它们与植物存在着一种食与被食的关系,并且取食时表现出种种有趣的行为。 一、选择行为 植食性昆虫对取食植物的选择是经过长期适应并遗传下来的。尽管它们存在着狭食性和广食性的区别,有的能移取食两种或两种以上的植物,但它们喜食的植物和喜食的程度仍然不同。     

植食性昆虫利用唾液腺适应寄主植物防御机制研究进展

植食性昆虫与寄主植物在长期协同进化的历程中,两者逐渐演化出丰富多样的防御与反防御机制,其中在植食性昆虫适应植物防御的过程中,唾液腺分泌物起到关键性的作用。本研究从宏观与微观两个层面,揭示植食性昆虫如何利用唾液腺以适应寄主植物防御的作用机理。回顾了昆虫唾液腺分泌物通过干预植物气孔的动态变化、适应植物细胞壁、降解植物防御性化合物等方式调控寄主植物防御的研究进展,探讨了昆虫唾液效应因子以干扰植物早期免疫信号通路、调节植物激素信号通路、与植物免疫蛋白互作等形式应对植物防御反应的内在分子机制。同时,本文依据CRISPR/Cas9、植物介导的RNAi、纳米材料介导的RNAi等新技术的发展,对基于昆虫效应因子开发的虫害防控技术的发展空间进行分析,以期为作物抗性的提高以及害虫综合治理能力的提升提供理论依据与实践指导。     

植物抗虫“防御警备”: 概念、机理与应用

植物抗虫“防御警备”是指受到某些生物或者非生物因子刺激警备后,植物会提前做好抗虫防御准备,之后当再次受到害虫袭击时,植物会产生更加快速和强烈的抗虫防御反应,从而使自身抗虫性显著提高.这是近年来新发现的植物防御害虫的一种策略,是一种特殊的诱导抗虫机制.植食性昆虫的取食、分泌物、产卵、为害诱导的植物挥发物(HIPVs)以及某些有益微生物、植物营养元素、重金属和一些化学物质均可以引起植物产生抗虫防御警备.防御警备具有抗性高效、持久、环境友好,甚至可以遗传到子代等优点.本文综述了近年来有关植物抗虫防御警备的研究,主要概括了植物抗虫防御警备的一般特征、刺激警备因子和形成机制,并对其在生产实践中的应用前景进行了简要分析,提出了这一领域尚未解决的问题和亟待深入的研究方向.通过合适的方法使植物产生抗虫防御警备可以大大减少杀虫剂的使用,成为害虫综合防治的重要手段.     

植食性昆虫对植物的反防御机制

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.     

虫害诱导的植物挥发性次生物质及其在植物防御中的作用

虫害诱导的植物挥发性次生物质及其在植物防御中的作用＊张瑛严福顺＊＊（中国科学院动物研究所北京１０００８早在１９世纪初,Ｋｉｒｂｙ和Ｓｐｅｎｃｅ就提出：几乎没有一种植物能够避免昆虫的取食为害,同时也没有一种植物能被所有植食性昆虫取食为害。后一种情况反应...     

昆虫取食诱导的植物防御反应

植物被昆虫取食后可产生直接防御或间接防御。直接防御通过增加有毒的次生代谢产物或防御蛋白对昆虫生理代谢产生不利的影响,但对植物的消耗较大。间接防御通过释放挥发性化合物吸引天敌昆虫,并以此控制植食性昆虫。特异性的昆虫激发子(insect specific elicitors)能够诱导挥发性化合物的释放。多种信号途径参与昆虫取食诱导的植物防御反应,它们之间的相互作用协同或拮抗。了解昆虫取食诱导的植物防御反应,对于害虫综合治理策略的完善具有重要的意义。     

植物与植食性昆虫防御与反防御的三个层次

在植物与植食性昆虫长期的进化过程中,双方形成了一系列的防御与反防御策略。本文将这些策略归为3个层次:第一层次起始于植物对植食性昆虫相关分子模式的识别,并由此激活植食性昆虫分子模式相关的免疫反应。这种免疫反应对于不能产生效应子的植食性昆虫种群是有效的;第二层次是一些植食性昆虫种群可以通过释放特异性效应子抑制植物产生的植食性昆虫分子模式相关的免疫反应,从而在植物上正常生长与繁衍;第三层次是一些植物基因型可以通过特异抗性基因识别植食性昆虫的效应子,进而激活效应子诱导的免疫反应,表现出特异的抗虫性。深入揭示植物与植食性昆虫间的这种分子互作机制,不仅在理论上有助于理解昆虫与植物的协同进化机制,而且在实践上可为作物抗性品种的培育提供重要的技术指导。     

植物的诱导抗虫性

植物对植食性昆虫的抗性可包括两个方面,即植物的组成抗性（constitutiveresistance）和诱导抗性（inducedresistance）。组成抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻前就已存在的抗虫特性;而诱导抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻后所表现出来的一种抗虫特性[1,2]。根据作用世代的不同,诱导抗性又分为迅速的诱导抗性（rapidlyinducedre－sistance,RIR）和滞后的诱导抗性（delayedinducedresistance,DIR）。前者是指对当前世代的植食性昆虫的影响,而后者是指对后续的1～几个世代的植食性昆虫的影响[2]。研究植物的诱导抗虫性,不仅能在…     

植食性昆虫适应植物防御反应的研究进展

在植物与植食性昆虫协同进化过程中,植物在不断完善其防御反应,同时植食性昆虫也在选择压下不断适应植物防御反应。植食性昆虫适应植物防御反应存在多样性。昆虫能够利用其唾液中的效应因子抑制或弱化植物防御反应,激活其肠道中的某些特异性蛋白阻断植物防御性次生代谢物的产生或者将其直接降解,以及通过其携带微生物间接抑制植物防御反应。此外,昆虫还能够通过产卵、虫害诱导植物挥发物、识别植物防御物质等方式适应植物的防御反应。本文综述了植食性昆虫如何利用各种效应因子适应寄主植物防御反应的研究进展。     

虫害诱导植物间接防御反应的激发与信号转导途径

植物通过产生和释放挥发性物质增加植食性昆虫的天敌对其寄主或猎物的定位,减少植食性昆虫对植物的取食,从而达到间接防御的目的。植物对植食性昆虫所做出间接防御反应激发因子和信号转导途径的研究,对应用虫害诱导植物挥发物引诱害虫天敌,并进一步从植物、植食性昆虫及其天敌间三级营养关系,研究动植物协同进化机理和病虫害防治具有深远意义。本文根据国内外最新研究进展,对虫害诱导植物间接防御反应的激发因子,昆虫取食信号的转导途径及对植物间接防御相关基因的激活等方面进行了系统地综述。     

植物与植食性昆虫的分子互作:基础与应用

植物与植食性昆虫之间存在着复杂的分子互作.首先,植食性昆虫会利用自身的嗅觉和味觉化学感觉系统,通过对植物挥发性和非挥发性信息化合物的编码与解析,结合对植物颜色、形状等物理信息的感觉与编码,定位及确定寄主植物.其次,植物可以通过位于细胞膜的受体识别植食性昆虫相关模式分子和损伤相关模式分子,启动由早期信号事件和植物激素信号途径介导的防御反应,并由此而影响植食性昆虫的种群适合度.最后,为抵御寄主植物的防御反应,植食性昆虫会通过复杂多样的反防御策略适应或抑制寄主植物的防御反应.本文对如上所述的植物与植食性昆虫分子互作研究进展及由此而开发的一些害虫防控新技术进行了综述.     

植物诱导性直接防御

众所周知,植物对植食性昆虫危害的反应表现在3个方面：直接防御,间接防御,和耐害性。直接防御是指植物自身所具有的能影响寄主植物感虫性的所有特性。植物对昆虫危害的直接防御包括：限制食物供给,降低营养价值,减少偏嗜程度,破坏组织结构和抑制害虫代谢途径。目前已知的防御化合物主要包括植物次生代谢物质、昆虫消化酶（蛋白）抑制剂、蛋白酶、凝集素、氨基酸脱氨酶和氧化酶。植物在防御某种昆虫为害时多个因素往往具有累加效应或协同作用,并且对一种昆虫起主导作用的因素在防御另一种昆虫时可能仅仅起次要作用甚至根本不起作用。因此,对寄主植物基因表达、蛋白水平和活性以及代谢物含量在不同时空条件下进行广泛的定量和定性的高通量分析,不仅可以促进对植物直接防御机制的全面理解,而且有助于在农业生产中加快对作物抗性的特定靶标的鉴定。     

非嗜食植物中的昆虫产卵驱避物及其利用

产卵是植物性昆虫生命周期中的一个重要环节,它能反映昆虫与植物相互作用的某些特点以及植食性昆虫对植物利用的策略.植物中的驱避物质在调节昆虫产卵行为过程中起着十分重要的作用.大量研究结果表明:许多非嗜食植物含有对昆虫产卵有驱避作用的次生化合物.研究植物中的昆虫产卵驱避物质不仅能在理论上加深对植食性昆虫产卵机制,植食性昆虫与植物间的相互关系以及昆虫群落构建机制等的认识,同时在害虫综合治理中有广泛的应用前景.     

植食性昆虫唾液效应子和激发子的研究进展

植食性昆虫与寄主植物通过协同进化形成了复杂的防御和反防御机制。本文系统综述了昆虫唾液效应子和激发子在植物与昆虫互作中的作用及机理。昆虫取食中释放的唾液激发子被植物识别而激活植物早期免疫反应,昆虫也能从口腔分泌效应子到植物体内抑制免疫;抗性植物则利用抗性(R)蛋白识别昆虫无毒效应子,启动效应子诱导的免疫反应,而昆虫又进化出多种方式来躲避植物R蛋白的识别。总之,在这场军备竞赛中,昆虫的唾液成分决定着昆虫能否取食成功。取食过程中,咀嚼式口器害虫分泌大量酶类到植物体内,而刺吸式害虫则分泌胶状和水样唾液到植物中,它们都利用激发子和效应子去调控植物的免疫防御反应。分析现已报道的昆虫效应子发现其作用机制各有不同,具体表现为影响植物早期防御信号,调控植物激素通路及其他通路,或靶向小分子RNA通路。本文还综述了昆虫激发子的最新进展,揭示激发子可以通过诱导释放植物次生代谢物以及调控激素水平、Ca²⁺内流和活性氧爆发增强植物抗性。最后对昆虫效应子的分泌特性、寄主特异性和多功能性作了分析,并对无毒效应子及其对应的植物R基因,以及激发子的模式识别受体的研究进行了展望。     

昆虫防御分泌物及体内体外免疫权衡

昆虫免疫在昆虫抵御有害外源刺激的过程中具有重要的生理调控作用,因而近年来受到了广泛关注。虽然体内免疫和体外免疫皆为昆虫免疫防御系统的组成部分,但是传统观点普遍认为,体内免疫是昆虫迅速和主要的免疫反应,而体外免疫防御仅仅被认为是一种次要的免疫响应。然而,以分泌防御物为核心的体外免疫却构成了外源异物入侵昆虫的第一道防线。因此,体外免疫和体内免疫是昆虫的两种免疫防御策略。当昆虫遭受外来生物入侵或外界不良环境因子影响时,为了抵御天敌或抵抗逆境,它们将优先选择体外免疫防御策略。但是,昆虫在整个防卫过程中,体内免疫和体外免疫却是同步进行的,这将涉及到两种免疫防御策略之间的能量分配问题。同时,当昆虫受到外源物入侵时,必然启动一系列的免疫响应来阻止潜在的威胁,这将严重影响到害虫生物控制的效果。本文以昆虫体外免疫为焦点,就昆虫防御分泌物、两种免疫防御策略及其权衡进行综述,旨在了解昆虫防御分泌物及体内体外免疫权衡的研究现状和重要作用,深入剖析昆虫和外源因子的免疫互作效应和多样化的免疫防御策略,为促进该领域的发展和开发以昆虫免疫系统为靶标的新型杀虫剂提供新的思路和方法。     

昆虫对植物抗虫性的诱导

植物的抗虫性主要表现为受遗传因素控制的遗传抗性和受环境因素控制的生态抗性两个方面。植物的抗性主要由遗传因素决定,但其抗性表达和抗虫幅度又受到环境因子的影响。环境因子可改变植物的生理状态和理化性质,使植物不合适作为某种昆虫的寄主,从而提高了植物的抗性水平。植食性昆虫对植物抗虫性的诱导是环境影响抗性表达的一个重要方面,它是植物对取食者的一种重要的防御策略,同时也是植物与植食者协同进化的结果,进一步了解和充分发挥诱导抗性的作用,对抗虫有种工作和害虫的综合治理都有指导意义。三植食性昆虫对植物抗虫性的诱导…