诱导型防御与组成型Enasidenib MW防御是植物防御害虫的重要方式,植物可以通过启动自身的防御机制来应对害虫的取食危害。前期研究发现球孢白僵菌(Beauveria bassiana)作为昆虫病原真菌,能够在植物体内定殖并激活植物的防御系统。但是,球孢白僵菌诱导植物防御途径对是否会影响害虫的生长发育和繁殖,以及产生影响的潜在机制尚不明确。因此,本研究以球孢白僵菌Bb252、番茄(Solanum lycopersicum)和烟粉虱(Bemisia tabaci)MED隐种为研究系统,探究球孢白僵菌作为一种植物内生真菌诱导的番茄防御反应对害虫的影响及机制。主要研究结果如下:1.球孢白僵菌定殖对番茄苯丙烷类代谢途径及其产物含量的影响球孢白僵菌接种定殖后,通过对番茄苯丙烷类代谢途径基因进行定量检测,发现接种3 d后,番茄苯丙烷类代谢途径基因开始上调表达;在接种7 d后,上调表达的表达倍数与基因数量最多,苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、肉桂酸-4-羟基化酶基因(C4H)、以及黄烷酮3-羟化酶基因(FLS)在所有时间点均上调表达,在接种7 d后PAL基因、查尔酮合成酶基因(CHS)、FLS基因分别上调16.45倍、7.93倍和7.93倍,并达到峰值。这些基因参与苯丙烷类代谢途径产物的代谢途径。在明确球孢白僵菌诱导番茄苯丙烷类代谢途径基因上调表达后,进一步检测苯丙烷类代谢途径产物含量的变化。测定结果表明,番茄的单宁、花青素以及类黄Uyghur medicine酮含量在接种球孢白僵菌3 d、7 d和14 d后均上升。在球孢白僵菌接种7 d时,番茄中花青素、单宁和黄酮的含量达到最高,分别是未接种番茄的2.92倍、2.02倍和2.07倍,证实球孢白僵菌诱导激活番茄苯丙烷类代谢途径并促进番茄次生代谢物的生成。2.苯丙烷类代谢途径产物对烟粉虱生长发育和生殖力的影响为了明确番茄苯丙烷类代谢途径的产物对番茄上主要害虫烟粉虱的影响,本研究配制了含有不同比例植物次生代谢物的人工饲料,饲喂烟粉虱后观察烟粉虱雌虫的生殖力、成虫存活率及后代发育历期。烟粉虱取食含有不同浓度的次生代谢物质的人工饲料后其日均产卵量与总产卵量都有所下降,其中取食3 mg/kg单宁人工饲料、4 mg/kg单宁人工饲料、4.5 mg/g花青素人工饲料和70 mg/g黄酮人工饲料后总产卵量比对照组分别降低了14%、19%、16%和12%。烟粉虱在取食含有不同比例苯丙烷类代谢途径的产物的人工饲料后的成虫存活率均低于对照但无显著性差异。烟粉虱取食植物次生代谢物质后产下的后代较对照组发育历期延长,其中70 mg/g类黄酮与4.5 mg/g花青素处理组中,烟粉虱后代发育历期显著延长至24 d左右。因此,球孢白僵菌定殖后诱导番茄产生的苯丙烷类代谢途径产物对害虫烟粉虱有种群有显著的抑制作用。3.植物次生代谢物质对烟粉虱消化能力及解毒代谢的影响在明确植物防御反应对烟粉虱生长发育的影响基础上,本研究从生理和分子生物学水平上探究了番茄苯丙烷类代谢途径的产物对烟粉虱消化功能以及解毒代谢的影响。烟粉虱在取食含有不同比例植物次生代谢物质的人工饲料后,消化相关基因立即呈现下调表达的趋势。蔗糖酶、淀粉酶、蛋白酶等消化基因持续呈现低表达,随着取食时间的延长下调倍数增多。此外,淀粉酶活性、胰蛋白酶活性以及蔗糖酶活性也呈现下调趋势。结果表明烟粉虱体内消化酶活性受到植物次生代谢物质的抑制,从而可能导致烟粉虱个体营养摄入不足,影响正常生长繁殖。烟粉虱在取食含有不同含量植物次生代谢物质的人工饲料后,解毒酶基因在取食初期呈现上调表达趋势,随着取食时间延长基因上调表达倍数开始降低。烟粉虱体内解毒代谢相关酶活性在烟粉虱取食植物次生代谢物质后均开始上调。结果证明苯丙烷类代谢途径产物能够对烟粉虱形成胁迫,从而激活解毒代谢途径。然而,烟粉虱在长期取食植物次生代谢物质的情况下,随着体内植物次生代谢物质含量增高其解毒代谢基因水平却并未维持高水平表达,解毒代谢能力受到抑制。综上所述,本研究证明了与未接种球孢白僵菌的植株相比,球孢白僵菌定殖的植株能够激活植Trichostatin A化学结构物对害虫的防御作用,破坏昆虫的消化系统以及解毒代谢系统,对害虫种群的生长繁殖造成影响。为利用球孢白僵菌作为外源刺激物质诱导植物对农业害虫的防控提供了理论依据,也为解析真菌-植物-害虫三者的互作关系奠定了基础。