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利用植物自身抗性建立一种无残毒、无污染、可持续地控制农业害虫的策略是人类孜孜以求的目标。因此，对植物自身的诱导抗性机理进行深入研究具有重要的意义。水稻是重要的粮食作物和单子叶模式植物，番茄是重要的经济作物。本研究以植食性害虫棉铃虫和斜纹夜蛾，以及水稻和番茄作为研究对象，以RT-PCR和荧光定量PCR为主要研究手段，从分子水平上研究了昆虫取食作用下水稻和番茄的茉莉酸信号转导途径关键酶调控基因脂氧合酶基因(LOX)、丙二烯氧化物合成酶基因(AOS)、以及水杨酸信号转导途径关键酶调控基因苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)和一些病程相关蛋白基因等防御反应基因的转录水平的变化，以揭示昆虫取食所激发的植物防御分子反应以及信号转导途径。研究结果如下：
在棉铃虫取食水稻3 h后，水稻茉莉酸信号转导途径关键酶丙二烯氧化物合成酶基因AOS和水杨酸信号转导途径关键酶合成基因PAL被诱导表达。棉铃虫取食6 h后，脂氧合酶基因LOX也被诱导表达，诱导表达持续的时间超过72 h。其中，棉铃虫取食对水稻PAL基因的诱导表达最强，诱导表达持续的时间超过48 h。结果表明，棉铃虫取食既激活了茉莉酸信号转导途径，也激活了水杨酸信号转导途径。与此同时，棉铃虫的取食，还诱导了水稻．PR1α、PR2、PR3、PR4等病程相关蛋白基因的表达，PR4基因在棉铃虫取食3小时后就被诱导表达。这些病程相关蛋白基因的诱导表达有一定的时间差异性。
定量PCR结果表明，斜纹夜蛾取食水稻六小时后，水稻叶片NH基因转录水平提高了4倍多。在取食12小时时，基因CYC1和DTS表达量上升了2倍多。但是基因C4H则在斜纹夜蛾取食6小时后表达量明显下降。
棉铃虫和斜纹夜蛾取食番茄叶片诱导番茄茉莉酸信号转导途径关键酶合成基因LOX和AOC的表达。脂氧合酶基因LOX在棉铃虫取食后24小时时表达最强，而丙二烯氧化物环化酶AOC基因在12小时表达最强，随后虽然下降，但是表达水平明显高于对照。斜纹夜蛾取食诱导的脂氧合酶基因LOX在12小时表达最强，而丙二烯氧化物环化酶基因AOC也在12小时表达最强。AOC被虫害诱导表达持续的时间长。可见，棉铃虫和斜纹夜蛾取食均启动了番茄茉莉酸信号转导途径。但是，本品种番茄的苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)在这两种害虫取食中没有被诱导。棉铃虫和斜纹夜蛾的取食还可以诱导一些抗病蛋白相关基因(PR2，PR3)的表达。斜纹夜蛾取食对番茄基因PR2和PR3均有诱导作用，PR2基因在6小时表达最强，而PR3基因在12小时表达最强。本研究对于揭示主要作物水稻和番茄诱导抗虫的分子机理信号转导途径具有重要的理论意义。