【目的】研究不同密度与不同为害时间下，棉花植株对烟粉虱持续取食胁迫所产生防御应答响应，分析叶片中防御酶活性，营养物质和代谢产物含量的变化，分析烟粉虱与棉花的互作关系。【方法】在人工气候室内，叶片真叶生长至5叶的棉花植株（NJ-135）上，分别接入0头（对照）、50和500头烟粉虱，单株罩140目尼龙网，在烟粉虱持续取食24、48和72 h后，分别采集棉花叶片，测定总蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛、过氧化氢酶和叶绿素的含量。【结果】50和500头/株处理组，烟粉虱持续取食24、48和72 h,叶片中总蛋白、脯氨酸、过氧化氢酶含量均与取食时间的增长呈正相关，随取食时间和密度的加大而增高（3.23, 4.87和5.55μg/mL, 3.84, 5.38和5.92μg/mL; 0.85, 0.92和0.99μg/g, 0.89, 0.98和1.21μg/g; 9.81, 10.98和18.45 U/mg prot; 12.42, 15.29和19.16 U/mg prot）,叶片中可溶性糖含量随取食时间延长逐渐下降（16.77, 15.83和15.64 mg/g; 18.10, 15.75和7.84mg/g）,丙二醛含量随烟粉虱持续取食时间延长先下降后升高（3.76, 3.26和4.44 nmol/mg prot; 4.45, 3.94和5.15 nmol/mg prot）,叶绿素含量变化低密度与高密度处理含量动态变化不同，50头/株为先下降后上升（1.27, 0.90和1.92 mg/g）,500头/株为逐渐上升（0.50, 0.86和1.98 mg/g）。【结论】棉花叶片会对烟粉虱取食胁迫产生相应的防御应答，与棉花生理生化性质改变有关。密度与烟粉虱持续取食时间，均是诱导叶片内总蛋白、脯氨酸、丙二醛、过氧化氢酶、可溶性糖和叶绿素含量变化的因素。高密度的烟粉虱会增强这种应答的程度，随着为害时间的延长应答程度也随之增强。