何敬

摘 要 在植物抵御害蟲中誘導(dǎo)防御反應(yīng)是最為重要的一種機(jī)制，植物激素及其類似物、植物激發(fā)子多肽等各種化學(xué)激發(fā)子在該防御機(jī)制中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，通過合理的開發(fā)與利用有助于天然防御體系的建立，致力于害蟲種群密度的降低、病蟲害的減輕與化學(xué)農(nóng)藥使用量的減少。

關(guān)鍵詞 化學(xué)激發(fā)子；防控；作物害蟲；研究進(jìn)展

對于大部分植物而言在整個生活史中都在某一特定區(qū)域內(nèi)固定，為更好地適應(yīng)環(huán)境或滿足環(huán)境的需要，它們必須對自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變或調(diào)節(jié)自身代謝。植物可產(chǎn)生物理與化學(xué)屏障，對植食性昆蟲的存活與生殖力產(chǎn)生直接影響，且可以通過釋放揮發(fā)物來影響其自然天敵行為[1]?；瘜W(xué)激發(fā)子本身不會直接毒害病蟲，但是可以誘導(dǎo)植物而產(chǎn)生防御反應(yīng)，當(dāng)下大量化學(xué)激發(fā)子已經(jīng)在植物、病原菌互作關(guān)系中研究中得以鑒定，同時對多個商品化應(yīng)用的防控作物病害化學(xué)激發(fā)子開放出來，但是可供在生產(chǎn)上的應(yīng)用沒有。

1 主要化學(xué)激發(fā)子類型

1.1 植食性昆蟲相關(guān)分子模式

植食性昆蟲在對植物產(chǎn)生危害時的多種行為都有誘導(dǎo)植物產(chǎn)生防御反應(yīng)，如取食、產(chǎn)卵、排泄等。研究人員在昆蟲的口腔、產(chǎn)卵與糞便分泌物中均找到了能夠誘導(dǎo)植物抗蟲性的相關(guān)分子模式。

1.2 植物激素及其類似物

植物激素能夠?qū)χ参锏纳L、發(fā)育與防御反應(yīng)發(fā)揮良好的調(diào)節(jié)作用，如乙烯、生長素、脫落酸、茉莉酸、水楊酸等至少有十種結(jié)構(gòu)無關(guān)的小分子認(rèn)為是植物激素，其中在植物防御反應(yīng)中發(fā)揮重要的作用水楊酸與茉莉酸等已經(jīng)得到證實(shí)[2]。

1.3 植物激發(fā)子多肽

關(guān)于植物多肽類激發(fā)子最早被發(fā)現(xiàn)的為系統(tǒng)素 ，具有能夠誘導(dǎo)因子活性的蛋白酶抑制劑，關(guān)于其積累可以在飛摩而級濃度下。經(jīng)研究得知，系統(tǒng)素有助于促進(jìn)番茄對植食性昆蟲系統(tǒng)抗性的顯著提高，對于植物釋放揮發(fā)物可以起到誘導(dǎo)作用，為番茄與第三營養(yǎng)級之間的互作提供促進(jìn)作用，且對于受害植物與鄰近植物間的信號交流帶來不小的影響。

多肽具有激發(fā)子功能， 近年來也逐漸得到了深入的研究。如玉米植物激發(fā)子多肽家族ZmPep3能對玉米對甜菜夜蛾抗性進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)；通過外源施加可誘導(dǎo)乙烯與茉莉酸的產(chǎn)生，致力于植物防御相關(guān)蛋白表達(dá)的顯著提供；ZmPep3經(jīng)過相關(guān)處理后，玉米所釋放的揮發(fā)物與植物受害蟲為害后的揮發(fā)物組分具有相似性。另外，研究發(fā)現(xiàn)，外源水稻多肽OsPeps與昆蟲口腔分泌物的同時施加，可以將水稻細(xì)胞激活而促進(jìn)多種防御反應(yīng)的產(chǎn)生；在豆科與茄科植物中多肽可從Propep同源物中獲取，便于植食性昆蟲釋放相關(guān)揮發(fā)物，由此說明在不同植物重Peps對于抗蟲反應(yīng)產(chǎn)生的誘導(dǎo)是一種保守功能[3]。

1.4 無機(jī)化合物

在地殼中硅屬于第二豐富的元素。植物細(xì)胞溶質(zhì)中可溶性硅可以將多種代謝途徑激活，以此便于植物在植食性昆蟲誘導(dǎo)下產(chǎn)生有機(jī)化合物，植物在硅介導(dǎo)的生理生化過程中可以提高對真菌、細(xì)菌、昆蟲等生物的脅迫防御，水稻表型不會受到高濃度硅的影響，但是會導(dǎo)致褐飛虱取食量、生殖力與存活率的顯著降低。在植物受到昆蟲的為害后，硅能夠改變其揮發(fā)成分而將寄生蜂大量吸引過來，致力于植物間接防御的顯著提高，但是辣椒提高對黃薊馬的抗性并未涉及，究其原因與硅酸鉀溶液處理中沒有使用含量足夠多的硅辣椒葉。為此，在致力于植物誘導(dǎo)抗蟲性提高時，可以采用硅作為化學(xué)激發(fā)子，過程中需要對施用量與硅在植物不同組織中的積累量進(jìn)行綜合考慮。

對于植食性昆蟲誘導(dǎo)的植物揮發(fā)物釋放，非生物脅迫因子會產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾作用，且會將植物與其它有機(jī)物間所具有的化學(xué)聯(lián)系破壞掉。在植物誘導(dǎo)的抗蟲反應(yīng)中重金屬銅脅迫可以發(fā)揮一定作用，若銅的濃度較高則會暴發(fā)玉米根部的活性氧氣，致力于茉莉酸酸在葉片中積累量的提高，更好地釋放揮發(fā)物。上述結(jié)果均說明生物與非生物脅迫植物時，所具有的響應(yīng)信號途徑可以相互重疊。關(guān)于非生物脅迫對植物抗蟲性的影響，可能會提供新的思路便于做好害蟲防控工作[4]。

1.5 其它

當(dāng)下，關(guān)于植物抗蟲性的研究可以采用人工合成的小分子化合物，且取得顯著成就。經(jīng)人工合成的化學(xué)激發(fā)子可通過對天然激發(fā)子的模擬或信號分子防御可對其他防御信號組分進(jìn)行有效的干擾，促使植物防御反應(yīng)的產(chǎn)生。小分子化合物的高通量篩選經(jīng)人工合成，可更好地開發(fā)與利用化學(xué)激發(fā)子。

2 展望

關(guān)于作物害蟲的有效防控可采用化學(xué)激發(fā)子來代替?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)藥。采用化學(xué)激發(fā)子來對植物進(jìn)行預(yù)處理，可以尤其其產(chǎn)生一定的抗蟲性，與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比這種管理害蟲的方式可避免對環(huán)境造成較大的污染 ，致力于害蟲抗藥性產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的降低，有助于自然天敵能夠更好地控制害蟲。關(guān)于化學(xué)激子誘發(fā)植物抗蟲性的研究至今已經(jīng)取得很大的進(jìn)展，且通過建立高通量篩選方法，對于開發(fā)與利用人工合成化學(xué)激發(fā)子起到了有效的促進(jìn)作用。同時，其種類多種多樣，可以提供更多的選擇來科學(xué)的防控害蟲，展示了采用化學(xué)激發(fā)因子防控作物害蟲的巨大潛力。關(guān)于這些研究工作的開展，可為化學(xué)激發(fā)因子的有效開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5]。

綜上所述，關(guān)于化學(xué)激發(fā)因子防控害蟲的有效開發(fā)與利用，需要從多個方面進(jìn)行深入的研究與分析，如合成化學(xué)類型物、應(yīng)用技術(shù)與劑型等。在今后的研究中仍需強(qiáng)化研究，根據(jù)誘導(dǎo)植物抗蟲性的最新研究成果，展示化學(xué)激發(fā)子防控最新案例，找到需要解決的問題，并提出有效的解決措施，以期能夠在作物害蟲防控中能夠充分的發(fā)揮化學(xué)激發(fā)子作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡寧寧，葉苗芬，婁永根.利用化學(xué)激發(fā)子防控作物害蟲研究進(jìn)展[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2018，45（05）：937-945.

[2]江幸福，劉悅秋，張蕾，程云霞，宋琳琳.綠肥害蟲發(fā)生與防控研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].植物保護(hù)，2018，44（05）：61-68.

[3]張曄.從化學(xué)防控向綠色防控轉(zhuǎn)變 專家呼吁建立作物害蟲聯(lián)防聯(lián)治網(wǎng)絡(luò)[J].農(nóng)藥市場信息，2018（10）：12.

[4]紀(jì)靜，楊柳，李貝貝，徐燦，葉明.真菌多糖激發(fā)子對辛格粒毛盤菌抗氧化多酚積累的影響[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，39（02）：265-269+288.

[5]鄭慶偉.木薯害蟲研究與防控交流專題國際研討會在瓊召開[J].農(nóng)藥市場信息，2014（14）：48.