昆虫取食和机械损伤对棉花和玉米脂氧合酶活性的诱导作用

吕敏 卫甜 刘怀阿 苏建坤

摘要：脂氧合酶（LOX）是植物防御反应中的关键酶，脂氧合酶途径的产物包括茉莉酸、绿叶挥发物等，在植物防御反应中起着重要作用。为了明确脂氧合酶在昆虫取食和机械损伤诱导植物通信中的作用，以棉花、玉米为研究对象，分析不同处理（包括棉蚜取食和机械损伤诱导棉花及其相应挥发物诱导邻近玉米、玉米螟取食和机械损伤诱导玉米及其相应挥发物诱导邻近棉花）的诱导防御机制，测定不同方法处理24、48、72 h后棉花、玉米的脂氧合酶的活性。结果表明，昆虫取食和机械损伤不仅会诱导棉花、玉米植株的LOX活性升高，还能诱导邻近健康植株的LOX活性升高。研究结果表明，脂氧合酶在昆虫取食和机械损伤诱导的棉花、玉米间通信中起作用。

关键词：脂氧合酶;昆虫取食;机械损伤;棉花;玉米;诱导防御机制

中图分类号： S188+.3  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2021）10-0086-05

植物在其生长发育过程中形成了多种诱导防御机制来抵御生物因子的入侵[1]，昆虫取食作为一种重要的生物胁迫而广泛存在于自然界中[2]。面对昆虫的取食危害，植物形成了直接诱导和间接诱导2种防御机制。直接诱导防御是指植物产生次生代谢物质直接杀伤昆虫，间接诱导防御是指植物通过释放一系列特定的挥发性化合物吸引昆虫的捕食性、寄生性天敌，从而减少昆虫的危害。脂氧合酶是昆虫取食诱导的挥发性化合物形成过程中的关键酶。

脂氧合酶（lipoxygenase，简称LOX）在生物体内主要催化含有（Z，Z）-1，4戊二稀结构单元的不饱和脂肪酸的加氧反应，生成过氧化物及其一系列次生产物。……