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植物产生诱导抗虫性的第一步是能够感应并识别虫害相关的化学信号分子,因此开发和利用这些化学信号分子,对于研究植物的诱导抗性并进一步推广到虫害的田间防治中具有重要意义。本文利用高通量筛选诱导水稻抗虫性生物活性分子的模型,找到了两种人工合成的能够影响水稻抗虫防御反应的化学激发子,并对其抗虫机理进行了研究。主要研究结果如下: 化合物WJ-93,在1,2,5,10ppm的浓度下,均不影响水稻的生长发育。通过对褐飞虱(Nilaparvata lugens, rice brown planthopper,BPH)一系列生测指标的检测,发现WJ-93能够负调节水稻对褐飞虱的抗性:褐飞虱怀卵雌成虫喜欢在处理组水稻上取食和产卵,褐飞虱的卵在WJ-93处理的水稻苗上发育历期显著缩短,孵化率显著提高,并且WJ-93处理后水稻对褐飞虱的耐害性降低。进一步的研究发现,WJ-93能够上调褐飞虱为害诱导的茉莉酸(jasmonic acid,JA)和乙烯(ethylene,ET),降低水稻中过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)、蛋白酶抑制剂(trypsin protease inhibitors,TrypPIs)以及水稻挥发物中2-庚酮(2-heptanone)、2-庚醇(2-heptanol)、月桂烯(myrcene)、芳樟醇氧化物(linalool oxide)、芳樟醇(linalool)和水杨酸甲酯(methyl salicylate)等含量。在茉莉酸合成相关基因OsHI-LOX以及乙烯合成相关基因OsACS2沉默的突变体中,WJ-93不能负调控水稻对褐飞虱的抗性了,因此推测,WJ-93是通过调控茉莉酸和乙烯途径来影响对褐飞虱的抗性。 化合物WJ-39处理水稻后,会对水稻的生长发育产生不利影响,降低水稻的鲜重和干重。利用WJ-39处理水稻后,褐飞虱怀卵雌成虫虽然更偏向于在处理组的水稻上取食和产卵,但是褐飞虱初孵若虫取食WJ-39处理的水稻后存活率显著降低,发育历期明显延长。进一步实验证实,WJ-39能够上调水稻与防御相关的多个MPK(MPK3、MPK4、MPK6)和WRKY转录因子的基因转录水平。WJ-39对水稻SA和ET的生物合成影响不大,但却显著上调了水稻体内游离氨基酸和JA的含量。推测可能是游离氨基酸和JA导致了水稻对褐飞虱抗性的改变。