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诱导防御是植物防御策略的重要组成部分。植物通过不同的信号途径启动诱导防御反应以应对不同取食方式害虫的为害。植物对害虫为害的诱导防御通常表现为防御酶活性及次生代谢产物含量的变化。植物诱导防御不仅可以提高植物的抗虫性,而且在植物介导的种间互作上发挥着重要作用。在华北棉区,朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和棉蚜Aphis gossypii是棉花苗期的2种主要害虫。本文通过研究不同密度朱砂叶螨取食后棉花各防御酶活性和次生代谢产物含量的变化及其对棉蚜生长发育的影响,揭示了棉花对不同密度朱砂叶螨取食的诱导防御反应及其在种间互作中的作用。室内生物测定显示,密度为10头/cm2、15头/cm2的朱砂叶螨取食棉花24、48、72hr后及5头/cm2、8头/cm2朱砂叶螨取食棉花48、72hr后,棉叶中的主要防御酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)的活性及次生代谢产物(棉酚、缩合单宁)的含量均显著提高。不同密度朱砂叶螨取食诱导的棉花防御反应存在差异。实验数据表明水杨酸信号途径在棉花对朱砂叶螨取食的诱导防御中发挥了重要的作用。不同密度(5头/cm2、8头/cm2、10头/cm2、15头/cm2)的朱砂叶螨取食24、48、72hr后,棉叶中水杨酸的含量均显著高于对照。不同密度朱砂叶螨取食24hr后,棉叶中水杨酸含量分别为对照的1.22倍、1.48倍、1.78倍和2.19倍;取食48hr后,棉叶中水杨酸含量分别为对照的1.43倍、1.57倍、2.01倍和2.62倍;取食72hr后,棉叶中水杨酸含量分别为对照的1.80倍、1.81倍、1.75倍和1.96倍。不同密度(5头/cm2、10头/cm2、15头/cm2)的朱砂叶螨取食棉花24、48、72hr后,棉花中与水杨酸信号途径相关的3个基因(PAL、NPR1、EDS1)的表达量均显著高于对照。不同密度朱砂叶螨取食棉花24hr后,棉叶PAL的表达量分别为对照的1.73倍、2.59倍和3.78倍;NPR1的表达量分别为对照的2.32倍、3.77倍和4.93倍;EDS1的表达量分别为对照的1.55倍、3.30倍和4.17倍。朱砂叶螨取食棉花48hr后,棉叶中PAL的表达量分别为对照的1.98倍、2.49倍和2.85倍;NPR1的表达量分别为对照的2.68倍、3.44倍和4.30倍;EDS1的表达量分别为对照的1.93倍、2.40倍和2.58倍。朱砂叶螨取食72hr后,棉叶中PAL的表达量分别为对照的2.50倍、2.51倍和2.76倍;NPR1的表达量分别为对照的3.35倍、3.54倍和3.40倍;EDS1的表达量分别为对照的2.58倍、2.45倍和2.42倍。高密度朱砂叶螨取食诱导的棉花防御对棉蚜的发育历期及平均相对生长率影响显著。在10头/cm2、15头/cm2朱砂叶螨取食后的棉花上,棉蚜若蚜的发育历期分别为对照的1.16倍和1.18倍;棉蚜的平均相对生长率为对照的71%和62%。但棉蚜的繁殖量在不同密度朱砂叶螨取食后的棉花上与对照无显著性差异。用不同浓度的水杨酸(1.0mmol·L-1、2.0mmol·L-1、5.0mmol·L-1、10.0mmol·L-1)处理可显著提高棉花4种防御酶的活性及棉酚、缩合单宁含量。PAL、LOX、PPO活性在外源水杨酸处理后24hr出现峰值,POD活性在处理后12hr出现峰值;1.0mmol L-1 2.0 mmol·L-1水杨酸处理后36hr棉花棉酚含量出现峰值,5.0mmol·L-1、10.0mmo1·L-1水杨酸处理24hr后棉酚含量出现峰值;棉花缩合单宁含量在4种浓度水杨酸处理后72hr内呈逐渐上升趋势。在1.0mmol·L-1 2.0mmol·L-1水杨酸处理的棉苗上,棉蚜的若蚜的发育历期显著长于对照,分别为对照的1.06倍、1.08倍;棉蚜的单雌产卵量显著少于对照,比对照减少18.4%、20.4%。本研究明确了棉花对不同密度朱砂叶螨取食的诱导防御反应及其对棉蚜发育造成的影响,以期为植物对不同程度的取食胁迫产生的诱导防御反应研究及植物诱导防御在种间互作中的作用研究提供理论基础。