蛋白酶抑制剂(PI)是番茄防御虫害的重要次生代谢物,茉莉酸(JA)信号在植物抗虫中发挥重要作用.然而,PI和JA在番茄抗虫中的关系与功能尚不明确.以重要鳞翅目害虫斜纹夜蛾、野生型番茄CM、JA突变体spr8和系统素过表达35S∷PS为材料,研究PI和JA在番茄抗虫中的关系与功能.结果表明,与取食对照CM相比,取食35S∷PS的斜纹夜蛾体重增量显著下降,而取食spr8的斜纹夜蛾体重增量显著上升,表明JA信号和系统素都参与了番茄抗虫过程.虫害后CM与35S∷PS中JA合成基因lapA1和pin2表达量显著上调,而spr8中JA合成基因表达量无明显变化,表明番茄抗虫依赖于JA信号.虫害还可以诱导CM合成PI,且35S∷PS中PI含量显著高于CM,spr8中PI含量显著低于CM,说明系统素和JA信号在PI合成中起重要作用.当取食添加PI的饲料时,斜纹夜蛾体重增长率显著下降.以上结果表明番茄受到虫害后通过JA信号调控PI的合成,从而提高对斜纹夜蛾的抗性.

养殖场高浓度氮磷废水的排放对环境造成巨大污染.紫萍具有很强的净化水体污染物的能力,然而,不同地理种群紫萍对水体氮和磷吸收净化的研究还比较缺乏.本研究从中国南方不同地区采集15个紫萍种群,分析在高浓度氮和磷的水体中不同地理种群紫萍的生理响应和对氮磷吸收能力的差异性.结果表明:不同地理种群紫萍之间的生长表型和生理指标(叶状体个数、鲜重、干重、根长和蛋白质含量)均达到极显著差异(P＜0.001).进一步研究发现,不同地理种群紫萍对水体中氮和磷的生理响应和吸收能力也存在较大差异.不同地理种群紫萍对高氮的耐受性不同,氮耐受指数范围为64.47％～119.42％,其中昆明和乐山两地紫萍的氮吸收能力最高,分别为0.12和0.11 mg·pot-1·d-1.不同地理种群紫萍对高磷的耐受性差异较大,磷耐受指数范围为81.22％～157.73％,磷吸收能力以大理和武汉种群最高,分别为0.06和0.05 mg·pot-1·d-1.为了鉴定与紫萍净化氮磷能力相关的生理指标,通过关联分析,发现不同地理种群紫萍的叶状体个数、生物量、耐受性与其对氮和磷的净化能力均呈显著正相关,说明叶状体个数、生物量、耐受性对于紫萍净化氮磷能力具有重要的作用.本研究从生长表型和生理层面揭示了不同地理种群紫萍对高浓度氮磷的生理响应以及对水体氮磷净化能力的差异,获得了对水体氮磷污染具有较理想净化效果的紫萍种群,研究结果可为合理利用紫萍资源进行水体净化提供科学依据.

植物通过释放的挥发性有机化合物（Volatile organic compounds,VOCs）介导其与周围环境中同种和不同种生物的相互作用,从吸引传粉、种子传播媒介,到保护自己免受植食性动物、病原菌和寄生生物的侵害等。植物挥发物尤其是虫害诱导挥发物是近30年来化学生态学和植物保护领域的研究热点。本文综述了近年来植物挥发物介导的种内与种间关系的研究进展,主要概括了植物挥发物的基本特征,植物挥发物在调控植物种内及种间、植物与昆虫、植物–害虫–天敌三营养级关系、以及植物与微生物互作中的生态学功能,并对其在农业生产中的应用和前景进行分析,总结这一领域尚未解决和亟需深入研究的问题,为植物挥发物应用于有害生物的控制提供理论依据。