以野生十字花科植物和其专食性昆虫小菜蛾作为模式系统,首先筛选并确定一个组成抗性成梯度变化的植物种系列;然后测定该系列中每种植物被取食后所表现出的诱导抗性,并初步分析抗性变化的生化机理;进而综合分析十字花科植物对专食性昆虫的组成抗性与诱导抗性之间的关联,以及可能存在的平衡调节机制。所得结果不仅有助于深入理解植物诱导抗虫性的来源和表达,有助于深入揭示植物与植食者的相互关系及其演化,而且可为作物抗虫品种的培育和利用提供重要的基础信息。
以11种近缘的野生十字花科植物及其专食昆虫小菜蛾作为模式系统,以植物对昆虫产卵的相对适合性作为抗性指标,分别以昆虫取食、外源茉莉酸作为诱导因子进行试验。首先筛选出一个组成抗性成梯度变化的植物种系列,然后测定了该植物种系列中每种植物对小菜蛾的诱导抗性。通过定量分析,发现这些植物在昆虫取食的作用下,组成抗性与诱导抗性之间存在显著的负相关。通过对植物挥发性化合物的分析比较,发现抗性的变化与挥发物的释放及其变化密切相关。这是首次以充分的试验证据证明,在近缘的野生十字花科植物中,植物对专食性昆虫的组成抗性与诱导抗性之间存在平衡调节,并初步揭示了这种平衡调节的生理和化学机制。这些原始创新结果表明,在自然界,植物对植食者广泛存在组成抗性和诱导抗性,这两类抗性之间是相互平衡和调节的;这种平衡调节的现象及其机理为构思抗虫育种的策略提供了的科学依据;同时通过比较发现,利用外源茉莉酸人为模拟自然因子进行试验,可导致不客观的实验结果,这在植物抗性及其进化的研究方法上,有重要警示作用和参考价值。另发现植食性昆虫对源于非寄主植物的驱避素的经历,可诱导它们对这类异源化合物产生习惯性反应及诱导嗜好性。