Question

【題目】植物體內的茉莉素（JA）對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抗蟲的機理，科研人員進行了一系列實驗。

（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生的，對植物生長發育和對外抗性等生命活動有_______作用的_______分子。

（2）甜菜夜蛾幼蟲是一種以植物葉片為食的農業害蟲，研究發現，當幼蟲噬咬植株葉片時，植株中的JA含量上升，同時發現一種調控基因JAV1與JA的產生密切相關。

①科研人員對不同植物類型的葉片接種幼蟲處理，實驗結果如圖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，表現出甜菜夜蛾幼蟲抗性的植株是________________。

②為研究JAV1基因對幼蟲生長發育的影響，研究人員測定接種后0、2、4、6天時幼蟲的平均體重，實驗結果如圖2所示，說明________________________。

③植物體內的營養貯存蛋白基因VSP1是受茉莉素誘導的傷害響應基因，其表達水平在一定程度上可以反映植株對害蟲侵害的抗性水平。科研人員進行相關實驗，結果如圖3所示。

圖3不同處理下VSP1基因的轉錄情況(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、弱）。推測JAV1的作用是______________________________。

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

Answer 1

【答案】調節(或調控) 信號(或信息) 突變體2 JAV1基因的缺失可抑制幼蟲生長發育過程 ③強 作為負反饋調控因子調節茉莉素引發的抗性反應 噴施適宜濃度的JA，增加植物抗性;抑制JAV1基因的表達;降解JAV1蛋白，防止其發揮作用等

【解析】

本題是為研究JA抗蟲的機理，進行了一系列實驗，分析圖1和圖2：對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，說明突變體2（為JAV1基因缺失突變體）表現出了甜菜夜蛾幼蟲抗性。分析圖3：已知營養貯存蛋白基因VSP1是受茉莉素誘導的傷害響應基因，其表達水平在一定程度上可以反映植株對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蛋白表達量下降，突變體2損傷VSP1表達量上升，且加入JA激素的突變體2的VSP1蛋白表達量最多。

根據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，同時促進根的生長，說明脫落酸的這種作用，有利于植物適應缺水環境。

（1）茉莉素（JA）是一種植物激素，它由植物體的特定部位產生的，再被運輸到作用部位，對生長發育起調節作用的微量有機物。植物激素屬于植物細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，說明JAV1基因的缺失可抑制幼蟲生長發育過程。

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，說明其抗蟲能力較野生型要強。說明JAV1基因缺失后有抗蟲作用，原理是JAV1的作用是作為負反饋調控因子調節茉莉素引發的抗性反應。

（3）由于茉莉素（JA）對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基因的表達和降解JAV1蛋白，防止其發揮作用等可以用來防治甜菜夜蛾幼蟲。