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Bt(Bacillus thuringiensis)玉米(Zea mays L.)是全球商品化程度最快的抗虫转基因作物之一,协调利用其内在防御机制和人工导入抗性是目标害虫抗性风险综合管理和第2代抗虫转基因作物培育的主要策略之一。本文以两个Bt玉米品种5422Bt1、5422CBCL及同源常规玉米5422为试验材料,待玉米长至两叶一心期时,用2.5 mM水杨酸处理地上部、1.0 mM水杨酸处理地下部、100μM茉莉酸处理地上部和1.0μM茉莉酸处理地下部,于24 h后取样测定叶片和根系的Bt蛋白含量、防御物质(丁布和总酚)含量以及防御酶(多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶)活性,研究外源水杨酸和茉莉酸对Bt玉米和常规玉米防御反应的影响,揭示Bt玉米品种人工导入抗性与自身诱导防御机制的互作关系,旨在为全面利用植物自身抗性与导入抗性,更好开展Bt作物抗性综合管理提供科学依据。主要研究结果如下:(1)2.5 mM水杨酸处理地上部对Bt玉米5422CBCL叶片防御反应的诱导效果强于常规玉米5422,对Bt玉米5422CBCL根系的系统诱导效果强于常规玉米5422和Bt玉米5422Bt1。Bt玉米及常规玉米地上部经水杨酸处理后,常规玉米5422叶片的多酚氧化酶活性显著增加,Bt玉米5422Bt1叶片的Bt蛋白含量和和过氧化物酶活性均显著增加,另一Bt玉米5422CBCL叶片的多酚氧化酶和过氧化物酶活性均显著增加。水杨酸处理地上部后,能系统增加常规玉米5422根系的多酚氧化酶和过氧化物酶活性,显著增加Bt玉米5422Bt1根系的多酚氧化酶和过氧化氢酶活性,使得另一Bt玉米5422CBCL根系的丁布含量、多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性均显著增加。(2)1.0 mM水杨酸处理地下部对Bt玉米5422CBCL根系防御反应的诱导效果弱于常规玉米5422和Bt玉米5422Bt1,对三个品种叶片的防御反应均有系统诱导效果。Bt玉米及常规玉米地下部经水杨酸处理后,常规玉米5422根系的丁布含量、总酚含量、多酚氧化酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均显著增加,Bt玉米5422Bt1根系的丁布含量、多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性均显著增加,另一Bt玉米5422CBCL根系的多酚氧化酶和过氧化氢酶活性均显著增加。水杨酸处理地下部后,能系统增加常规玉米5422叶片的总酚含量、多酚氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,显著增加Bt玉米5422Bt1叶片的Bt蛋白含量、多酚氧化酶和过氧化物酶活性,使得另一Bt玉米5422CBCL叶片的Bt蛋白含量、多酚氧化酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均显著增加。(3)100μM茉莉酸处理地上部对Bt玉米5422Bt1叶片的防御反应强于常规玉米5422,但对常规玉米根系防御反应的系统诱导效果强于Bt玉米。Bt玉米及常规玉米地上部经茉莉酸处理后,常规玉米5422叶片的多酚氧化酶和过氧化氢酶活性均显著增加,Bt玉米5422Bt1叶片的Bt蛋白含量、多酚氧化酶和过氧化物酶活性均显著增加而总酚含量显著降低,另一Bt玉米5422CBCL叶片的多酚氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均显著增加。茉莉酸处理地上部后,仅能系统增加常规玉米5422根系的多酚氧化酶和过氧化物酶活性。(4)1.0μM茉莉酸处理地下部对Bt玉米5422Bt1根系防御反应的诱导效果强于常规玉米5422和Bt玉米5422CBCL,对Bt玉米5422CBCL叶片防御反应的系统诱导效果弱于常规玉米5422和Bt玉米5422Bt1。Bt玉米及常规玉米地下部经茉莉酸处理后,仅有Bt玉米5422Bt1根系的多酚氧化酶和过氧化物酶活性显著增加。茉莉酸处理地下部后,能系统增加常规玉米5422叶片的丁布含量、多酚氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,显著增加Bt玉米5422Bt1叶片的Bt蛋白含量、多酚氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,使得另一Bt玉米5422CBCL叶片的多酚氧化酶和过氧化物酶活性均显著增加。由此可见,在外源水杨酸和茉莉酸的诱导防御反应过程中,Bt基因导入与玉米自身的诱导防御反应具有一定的协同效应。