烟草抗虫机制进展,关于免费抗虫论文范文在这里免费下载与阅读,为您的抗虫相关论文写作提供资料。
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摘 要：烟草是重要的经济作物,而烟草的害虫种类在中国已达300余种,严重制约了烟草的生产.植物抗虫性是防治害虫最为经济有效的手段,为更好了解目前国内外在烟草抗虫机制方面的研究情况,笔者总结了烟草对害虫的基础性组成防御和誘导化学防御、烟草抗虫信号途径及分子机制.提出烟草上的主要害虫已经由鳞翅目害虫逐步向刺吸式害虫转变,而目前国内外关于烟草的抗虫性以及抗虫育种,是对单一害虫的研究,因此要加大烟草对多种害虫的综合抗性的研究以及多抗性品种的选育工作.同时分析指出光合作用是植物防御昆虫的一个程序化反应,在研究提高植物烟草抗虫性以及烟草抗虫品种选育的过程中,烟草的初级代谢过程特别是光合作用,也应该是重点考虑的方面,在烟草抗虫性研究上应有效地进行多学科结合,从多个角度去研究阐述这个问题,特别是和植物生理学、分子生物学、烟草栽培学以及烟草育种学的结合.
关键词：烟草；抗虫性；诱导防御；信号途径；抗性基因
中图分类号：S433.1 文献标志码：A 论文编号：cjas17030047
0引言
烟草从播种、收获到储藏,均有多种虫害发生,给烟草的产量和品质造成极大的危害.在中国,烟草害虫种类已达300余种,多而广,且危害性比较严重的包括地下害虫、刺吸性害虫、食叶性害虫、潜蛀性害虫、其他田间害虫及贮烟害虫.防治害虫最好的也是最经济的手段是提高植物的抗虫性.目前,国内在烟草抗虫性方面研究多集中于鳞翅目昆虫取食造成的诱导防御,特别是信号途径和防御物质方面,而刺吸式昆虫研究较少.
1烟草对害虫的基础防御
1.1烟草组成型防御机制
组成型的防御机制是植物体内一直存在的防御体系,包括植物的组织结构和生理生化物质,特别是次生代谢物质.而这些次生代谢物质多分布于植物表层的防御结构（如绒毛、腺体）内.烟草叶片的腺毛及其中的次生代谢物质是目前研究较多的烟草组成型抗虫系统,腺毛对烟草害虫有较好的防御作用,也是目前选育抗虫品种的一个重要的参考指标.
1.2烟草诱导型化学防御机制
1.2.1改变初级代谢产物 有大量研究证明,植物含氮量的高低均可能对害虫产生明显不利的影响.因此,害虫为害后植物初级代谢产物的变化也是植物诱导防御的一种.烟蚜为害程度提高会导致叶片中总氮含量的增加,同时烟草苗期被烟蚜取食后叶片中还原糖含量增加.
1.2.2产生次级代谢产物 研究表明,烟草中叶片主要的次生代谢物质包括生物碱、酚类和萜类.其中研究较多的是烟碱.当烟草受到生物和非生物胁迫后植物体内烟碱含量就会增加.烟碱的合成受多种信号途径调控,主要包括茉莉酸信号途径和乙烯信号途径.烟碱主要的合成部位在烟草根部,合成后通过维管系统传输到烟草的其他部位,当取样的叶片组织中包括叶片的次脉,而不包括中脉,烟碱含量较对照增加1.7倍,而同时包括中脉和次脉的叶片组织中烟碱含量较对照增加2.6倍.但是只是叶脉受到伤害不会造成烟碱含量的任何明显变化.这些结果表明叶脉在烟草烟碱诱导传输产生过程中起着重要的作用.
机械损伤和鳞翅目昆虫均能诱导烟草烟碱含量的增加,但是鳞翅目昆虫烟青虫和棉铃虫取食诱导的烟碱含量增幅明显低于机械损伤.而韧皮部取食昆虫为害可能导致烟碱含量的降低,如烟蚜危害导致烟草叶片烟碱含量下降,而且烟叶的烟碱含量和大田中烟蚜的发生数量呈明显负相关（r等于0.6217）.
烟草叶片中酚类物质可能参和对刺吸式昆虫的防御反应,B型烟粉虱为害后烟草局部虫体叶和系统叶中总酚含量相对于各自的对照均明显升高,而系统叶中的升高幅度明显高于虫体叶.B型烟粉虱为害对系统叶上后取食的蚜虫造成明显的不利影响,由此可以看出烟草酚类物质对烟蚜具有防御作用.
1.2.3烟草挥发物的组分 间接防御包括萜类和绿叶气体,为局部取食的昆虫的捕食者提供信息信号.昆虫取食诱导的烟草挥发物还具有驱避和抑制雌蛾产卵的功能,这进一步证明烟草释放挥发物抵制适应烟碱的昆虫是一种优化的防御策略,也提示人为调节烟草挥发物的释放在农业生产中可能具有现实的应用价值.机械损伤和鳞翅目昆虫取食都会导致烟草挥发物释放总量的增加,但不同为害处理的烟草挥发物中单个化学物的释放量也不同.
1.2.4产生防御相关蛋白 大多数研究表明,昆虫危害诱导的植物防御反应已经聚焦到特定的基因,蛋白质,以及代谢动力学研究.野生烟草（Nicotiana attenuate）在植食性昆虫取食后诱导了较多的直接和间接的反应.直接防御物质包括烟碱和几种其他代谢物质以及防御蛋白酶例如胰蛋白酶抑制剂（trypsin inhibitor,TPI）、苏氨酸解氨酶（threonine deaminase,TD）.
当烟草天蛾（Manduea sexta）危害野生烟草时其幼虫口腔分泌物（oral secretions,OS）中不饱和脂肪酸（fatty acid-amino acid coniugates,FACs）会分泌到伤口处,而这些FACs能够激发和昆虫危害诱导的相似反应.通过蛋白双向凝胶电泳和质谱液相分析机械损伤、机械伤口涂抹FACs以及烟草天蛾幼虫取食3个处理后烟草叶片中的防御蛋白的变化,分析FACs在烟草天蛾诱导烟草防御蛋白过程中的作用,结果表明烟草天蛾幼虫诱导烟草叶片的防御蛋白主要是被OS中的FACs所诱导.
防御酶是植物诱导化学防御的基础,也是植物防御有害生物的重要蛋白.过氧化物酶（peroxidase,POD）是植物细胞壁构建的关键酶,同时它能够将通过将酚氧化为醌,降低叶片的可食性以及蛋白的利用率.棉铃虫和烟青虫取食烟草后POD活性均升高.在烟草叶片上随着烟蚜为害程度的加重,叶片中过氧化物同工酶酶带增多,变宽,颜色加深.苯丙氨酸解氨酶（phenylalanin ammonialyase,PAL）是植物多个次生代谢途径关键酶,PAL和植物细胞木质素的形成和沉淀以及和植物的水杨酸信号防御途径密切相关.机械损伤能够诱导烟草PAL活性升高.另据研究表明烟草被不同的病菌感染后PAL活性都会升高.B型烟粉虱为害后,烟草虫体叶和系统叶中PAL活性均明显增加.多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）可以降低植物的可食性,众多的研究结果表明,PPO和植物的抗虫性相关.B型烟粉虱为害后烟草局部虫体叶和系统叶中POD和PPO活性相对于对照明显增加,且系统叶增加的幅度明显高于虫体叶.脂氧合酶（lipoxygenase,LOX）是茉莉酸信号途径的关键酶.棉铃虫和烟青虫取食,能够诱导其活性增加.叶片中的LOX是茉莉酸合成的关键酶,茉莉酸能够引起多种植物防御反应,包括蛋白酶抑制剂（protease inhibitor,PI）.
结论：适合不知如何写抗虫方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于抗虫棉的基因论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
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