在植物的长期进化中,植物为了适应自然界中不同的环境因子的胁迫,形成了一系列的防御反应,包括不同组织或者器官之间的系统性响应。植株内的系统性响应是如何产生的,以及在系统性响应过程中植物体内的生理变化及信号因子,是国内外相关研究工作者的热点之一。烟草属植物是重要的植物抗虫研究模型植物,其次生代谢物烟碱（尼古丁,nicotine）是重要的抗虫代谢物。叶片受到昆虫取食后,根部如何产生系统性响应而调控根部烟碱的合成,仍然不十分清楚。本论文通过对渐狭叶烟草（Nicotianaattenuata）叶片进行施加茉莉酸甲酯（MeJA）和模拟昆虫取食（WOS）处理,进一步通过次生代谢产物分析、激素分析、转录组学等方法,对渐狭叶烟草叶片在受到不同处理后根部所产生的系统性响应进行了详细的分析。施加MeJA或者WOS处理48 h后根部烟碱含量都有明显升高,同时检测到在处理2h后根部的植物激素茉莉酸（JA）、茉莉酸异亮氨酸结合物（JA-Ile）和生长素（IAA）含量具有显著降低,并且含量在处理8 h后有显著性回升,说明施加MeJA后2h根部会对此刺激产生系统性响应,并持续至处理后8h。对叶片进行模拟昆虫取食（WOS）48h后,根部烟碱含量有显著升高,并且在处理2h和8h后根部JA和JA-Ile含量均有显著性降低,根部IAA含量有显著升高,由此说明WOS处理后根部激素和抗虫次生代谢物都会产生系统性变化。通过转录组的分析,发现在叶片受到刺激后,根部发生变化的表达基因的通路主要集中在代谢途径和次生代谢产物途径。这部分的研究对我们了解植物根部抗虫相关的系统性响应有较重要的意义。除了植物内部的系统性信号,寄生植物与寄主间也存在系统性信号。列当是一种典型的根寄生植物,通过吸器寄生于寄主植物的根部。列当和寄主植物间通过根部吸器连接后,不但有水分和营养的运输,还有多种生物大分子,如蛋白和RNA的运输。此外,很可能还存在通过根部吸器连接的系统性信号的传输。本论文首先建立并优化了列当栽培体系。之后,利用这个系统,初步探索了在埃及列当（Phelipanche aegyptiaca）受到昆虫取食后,埃及列当及寄主烟草中烟碱含量的变化。研究发现,当埃及列当与寄主分别受到昆虫取食胁迫时,烟碱含量均有所变化。这部分的研究为我们了解寄主植物与根寄生植物间地上地下的系统性信号通讯提供了初步数据。