Question

【題目】植物體內(nèi)的茉莉素（JA）對(duì)于抵御昆蟲噬咬和病原菌侵害方面有著不可或缺的重要作用，為研究JA抗蟲的機(jī)理，科研人員進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。

（1）研究表明，茉莉素屬于一種新型植物激素，是植物體特定部位產(chǎn)生的，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)外抗性等生命活動(dòng)有_______作用的_______分子。

（2）甜菜夜蛾幼蟲是一種以植物葉片為食的農(nóng)業(yè)害蟲，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)幼蟲噬咬植株葉片時(shí)，植株中的JA含量上升，同時(shí)發(fā)現(xiàn)一種調(diào)控基因JAV1與JA的產(chǎn)生密切相關(guān)。

①科研人員對(duì)不同植物類型的葉片接種幼蟲處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

（注：WT為野生型；突變體1為JA作用受體缺失突變體；突變體2為JAV1基因缺失突變體）

由圖1 可知，表現(xiàn)出甜菜夜蛾幼蟲抗性的植株是________________。

②為研究JAV1基因?qū)τ紫x生長(zhǎng)發(fā)育的影響，研究人員測(cè)定接種后0、2、4、6天時(shí)幼蟲的平均體重，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，說(shuō)明________________________。

③植物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)貯存蛋白基因VSP1是受茉莉素誘導(dǎo)的傷害響應(yīng)基因，其表達(dá)水平在一定程度上可以反映植株對(duì)害蟲侵害的抗性水平。科研人員進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示。

圖3不同處理下VSP1基因的轉(zhuǎn)錄情況(注：損傷指被幼蟲噬咬)

由圖可知，JAV1缺失突變體的抗蟲能力較野生型________（強(qiáng)、弱）。推測(cè)JAV1的作用是______________________________。

（3）結(jié)合上述研究，請(qǐng)你提出兩種防治甜菜夜蛾幼蟲的方法 ____________ 。

Answer 1

【答案】調(diào)節(jié)(或調(diào)控) 信號(hào)(或信息) 突變體2 JAV1基因的缺失可抑制幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程 ③強(qiáng) 作為負(fù)反饋調(diào)控因子調(diào)節(jié)茉莉素引發(fā)的抗性反應(yīng) 噴施適宜濃度的JA，增加植物抗性;抑制JAV1基因的表達(dá);降解JAV1蛋白，防止其發(fā)揮作用等

【解析】

本題是為研究JA抗蟲的機(jī)理，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，分析圖1和圖2：對(duì)不同植物類型的葉片接種幼蟲處理，與野生型相比，突變體1葉片面積大幅減少，幼蟲體重增加最多，而突變體2的葉片面積減少最少，幼蟲體重增加最少，說(shuō)明突變體2（為JAV1基因缺失突變體）表現(xiàn)出了甜菜夜蛾幼蟲抗性。分析圖3：已知營(yíng)養(yǎng)貯存蛋白基因VSP1是受茉莉素誘導(dǎo)的傷害響應(yīng)基因，其表達(dá)水平在一定程度上可以反映植株對(duì)害蟲侵害的抗性水平。與野生型損傷相比，加入JA激素的野生型，VSP1蛋白表達(dá)量下降，突變體2損傷VSP1表達(dá)量上升，且加入JA激素的突變體2的VSP1蛋白表達(dá)量最多。

根據(jù)題意和圖示分析可知：在干旱缺水條件下，脫落酸抑制莖葉的生長(zhǎng)，同時(shí)促進(jìn)根的生長(zhǎng)，說(shuō)明脫落酸的這種作用，有利于植物適應(yīng)缺水環(huán)境。

（1）茉莉素（JA）是一種植物激素，它由植物體的特定部位產(chǎn)生的，再被運(yùn)輸?shù)阶饔貌课唬瑢?duì)生長(zhǎng)發(fā)育起調(diào)節(jié)作用的微量有機(jī)物。植物激素屬于植物細(xì)胞之間傳遞信息的分子。

（2）①由圖1 可知，與野生型相比，突變體1葉片面積大幅減少，而突變體2的葉片面積減少較少，因此表現(xiàn)出甜菜夜蛾幼蟲抗性的植株是突變體2。

②圖2所示為接種后0、2、4、6天時(shí)幼蟲的平均體重，在突變體1上接種的幼蟲體重增加最多，而突變體2的幼蟲體重增加較少，突變體2為JAV1基因缺失突變體，說(shuō)明JAV1基因的缺失可抑制幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。

③突變體2為JAV1基因缺失突變體，葉片面積減少量和幼蟲體重增加量較野生型都較少，說(shuō)明其抗蟲能力較野生型要強(qiáng)。說(shuō)明JAV1基因缺失后有抗蟲作用，原理是JAV1的作用是作為負(fù)反饋調(diào)控因子調(diào)節(jié)茉莉素引發(fā)的抗性反應(yīng)。

（3）由于茉莉素（JA）對(duì)于抵御昆蟲噬咬和病原菌侵害方面有著不可或缺的重要作用，噴施適宜濃度的JA，增加植物抗性；抑制JAV1基因的表達(dá)和降解JAV1蛋白，防止其發(fā)揮作用等可以用來(lái)防治甜菜夜蛾幼蟲。