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褐飞虱Nilaparvata lugens（Stal）是我国最主要的水稻害虫，严重影响水稻产量。褐飞虱将卵产在水稻的叶鞘组织内，产卵器不仅伤害了水稻组织，而且将卵留在水稻组织内，导致水稻产生一系列的防御反应。本文以褐飞虱产卵刺激为切入点，利用气相色谱（GC），荧光定量PCR以及cDNA—AFLP技术从水稻防御基因表达，物质含量变化，以及防御途径的激活等几个方面进行研究，以期深入了解究褐飞虱产卵诱导的水稻防御反应。
1）褐飞虱产卵诱导水稻防御相关基因的表达
褐飞虱产卵为害启动了包括水杨酸（SA）、一氧化氮（NO），乙烯（ET）和过氧化氢（H2O2）等在内的水稻信号物质合成途径，诱导了水杨酸合成关键酶（PAL），NO合成关键酶（NR），乙烯合成酶（AO），H2O2合成关键酶（POX）的上调表达。但是不启动茉莉酸合成途径，其对茉莉酸合成途径的第一个关键酶（LOX）及茉莉酸合成关键酶（AOS）的表达无诱导表达作用。
褐飞虱产卵为害启动了萜烯类挥发物的合成途径，诱导萜烯类物质倍半萜合成关键酶（FPS），单萜合成酶（GDS）和二萜合成酶（GGDS）等基因的表达，同时，飞虱产卵为害能诱导水稻直接防御相关物质蛋白酶抑制剂以及病程相关蛋白的关键合成基因表达量的上升。
2）褐飞虱产卵诱导水稻防御相关物质含量的增加
褐飞虱产卵处理对水稻一氧化氮（NO）信号传导物质及直接防御物质有诱导作用。水稻蛋白酶抑制剂（PI）的含量和一氧化氮（NO）的含量都呈先上升后下降的趋势。蛋白酶抑制剂（PI）与一氧化氮（NO）的含量都在产卵处理后12h达最大值，与对照差异显著，随后逐渐下降；产卵处理诱导的PI的含量最大值低于取食处理的诱导量而产卵与取食处理诱导的一氧化氮。与取食危害相似，褐飞虱产卵为对水稻的挥发物有的诱导作用。
4）褐飞虱产卵为害激活水稻的不同防御途径
利用cDNA—AFLP技术筛选对照与褐飞虱产卵处理水稻植株中的差异基因片段，共得到21个差异片段，经初步分析鉴定了其中的16个：10个属于水稻不同信号传导途径基因，3个属于看家基因，3个属于维持细胞功能的基因。
褐飞虱产卵为害对水稻的防御途径有诱导作用，能诱导相关防御基因的上调表达，刺激水稻释放防御相关的挥发性物质以及影响防御物质的含量，并且很有可能是激活水稻的水杨酸途径。但是，褐飞虱产卵与取食对防御基因及防御物质含量的诱导作用存在差异：产卵处理对各防御基因的诱导作用弱于取食处理，并且产卵处理对防御物质含量的诱导要晚于取食处理。以上研究结果不仅为研究水稻应对褐飞虱产卵为害的分子反应机制提供了证据，而且为进一步分析褐飞虱产卵与取食处理在激活及诱导水稻防御途径上的异同以及各自具体的诱导机制提供了研究思路。