芥子油苷(glucosinolates)是一类含氮、含硫的植物次生代谢物质,主要分布在白花菜目植物中,包括模式植物拟南芥和芸薹属蔬菜作物。当植物组织受到损伤后,芥子油苷会被β-葡萄糖硫苷酶(黑芥子酶)降解,生成不稳定的糖苷配基,后者进一步生成异硫代氰酸盐、腈类和其他产物。芥子油苷及其降解产物具有多种生物活性,如吸引昆虫取食和产卵、抑制杂食性昆虫取食和发育,同时,芥子油苷的生物活性受其组分和含量的影响。小菜蛾(Plutella xylostella L.)是主要危害白菜、甘蓝、芥菜、芥蓝等十字花科蔬菜的一种寡食性昆虫,是分布最广的世界性害虫。本研究以原产于我国的一些芸薹属蔬菜(主要是芥菜)为材料,研究了受小菜蛾为害情况不同的芸薹属蔬菜中芥子油苷的组分和含量的差异,取食不同芸薹属蔬菜的小菜蛾,其生长发育的差异,以及叶片表面毛状体和叶片芥子油苷初提液对小菜蛾幼虫取食行为的影响。从中选择出受小菜蛾为害情况较重和较轻的两类蔬菜：大叶芥和宽柄芥,进一步研究了小菜蛾幼虫取食和机械损伤等因素对受害情况差异较大的两类蔬菜苗期叶片中芥子油苷组分和含量的影响。主要研究结果如下：1.对正常生长的11种芸薹属蔬菜苗期叶片中芥子油苷组分和含量进行了鉴定与分析。通过LC-MS方法,在11个种类(品种)蔬菜中共检测出13种芥子油苷。结果发现,芸薹属蔬菜中种、亚种、变种及品种间芥子油苷组分和含量不同：芥菜和小白菜叶片中均含有脂肪族、吲哚族和芳香族等3类芥子油苷,且以脂肪族芥子油苷为主；而结球甘蓝只有脂肪族和吲哚族芥子油苷,吲哚族芥子油苷是其主要的组分。小白菜中芥子油苷组分最多为11种,宽柄芥和结球甘蓝中组分最少为6种,其余种类(品种)芥子油苷组分为7-8种。芥子油苷种类相同的不同变种间芥子油苷组分存在差异,同一变种不同生态型间、同一生态型不同品种间芥子油苷组分均有差异。在含量上,芥菜总芥子油苷平均含量高于小白菜和结球甘蓝；芥菜中茎芥类(茎瘤芥)总芥子油苷平均含量高于叶芥类；茎瘤芥中春榨菜品种芥子油苷含量高于冬榨菜。2.研究了11个种类(品种)芸蔓属蔬菜受小菜蛾为害的差异。试验结果表明,3-丁烯基型的小白菜和大部分烯丙基型的芥菜受害较重,而宽柄芥和吲哚-3-甲基型的结球甘蓝受害则较轻。芥子油苷组分相似的芥菜各种类(品种)间,芥子油苷含量(主要是脂肪族芥子油苷)高的种类(品种)通常受害较重,但是芥菜芥子油苷含量与受小菜蛾为害程度并没有严格的正相关性。3.对9个芥菜类蔬菜叶片表面的毛状体附着情况与受为害情况进行了分析。结果发现,叶片表面毛状体密度与植株受害情况没有相关性。4.用经寄主叶片芥子油苷初提液浸渍后的菜用豌豆叶片饲喂小菜蛾幼虫,比较不同种类(品种)芸薹属蔬菜叶片芥子油苷初提液在小菜蛾取食偏好中的作用；同时用各种类(品种)健康叶片和虫害叶片饲喂小菜蛾幼虫,比较各种类(品种)叶片以及相同种类(品种)不同处理叶片间对幼虫生长发育的作用。结果表明,大叶芥和小白菜完整叶片的芥子油苷初提液对小菜蛾取食的吸引作用强于其他种类(品种),宽柄芥完整叶片芥子油苷初提液对小菜蛾的吸引作用则弱于其他种类(品种)；健康的大叶芥和小白菜叶片对小菜蛾生长发育的作用显著强于其他种类(品种),健康的宽柄芥叶片对小菜蛾生长发育的作用则显著弱于其他种类(品种)；与其他10个供试种类(品种)不同,被小菜蛾取食后的结球甘蓝叶片更适合小菜蛾的生长发育。5.采用高效液相色谱法(HPLC)分析了小菜蛾取食和机械损伤对受害程度差异最大的大叶芥和宽柄芥叶片中芥子油苷组分和含量的影响。结果表明,小菜蛾取食会诱导大叶芥和宽柄芥叶片产生新的芥子油苷,同时两种种蔬菜中各芥子油苷组分的含量均不同程度地升高。小菜蛾取食诱导大叶芥叶产生了一种含量很低的吲哚族芥子油苷(4-羟基吲哚-3-甲基芥子油苷),而宽柄芥中产生了一种低含量的脂肪族芥子油苷(10-甲基亚磺酰癸基芥子油苷)和一种低含量的吲哚族芥子油苷(1-甲氧吲哚-3-甲基芥子油苷)。小菜蛾取食24h后,两变种总芥子油苷含量均明显升高,且宽柄芥叶片升高的幅度远大于大叶芥；而两变种各组分中2-丙烯基芥子油苷含量升高更明显,且宽柄芥叶片升高的幅度同样远大于大叶芥。在受机械损伤后的宽柄芥中同样检测到含量较低的10-甲基亚磺酰癸基芥子油苷,但并未检测到1-甲氧吲哚-3-甲基芥子油苷,在大叶芥中亦末检测到4-羟基吲哚-3-甲基芥子油苷。机械损伤同样也会诱导大叶芥和宽柄芥中绝大多数组分芥子油苷含量升高,机械损伤24h后,叶片总芥子油苷含量,特别是2-丙烯基芥子油苷,但大叶芥和宽柄芥的增加百分率较为接近。这说明不同变种芥菜在对小菜蛾取食和机械损伤两种不同环境胁迫响应的方式存在差异。2-丙烯基芥子油苷在芥菜响应昆虫取食胁迫中发挥主要作用,且受害程度轻的芥菜中2-丙烯基芥子油苷对昆虫取食胁迫的反应更敏感。