Снеллинг разделил признаки растений, влияющие на устойчивость к насекомым, на 15 категорий.
При помощи специальной схемы Пейнтер показал, что взаимодействия между окружающей средой, растением и насекомым влияют на устойчивость к вредным насекомым.
Признаки растений, влияющие на повреждение их насекомыми:
1. Раннеспелость (генетическая или экологическая)
2. Позднеспелость (генетическая или экологическая)
3. Непривлекательность (для питания или яйцекладки)
4. Отталкивающие свойства
5. Опушенность
6. Твердость тканей
7. Толщина ткани
8. Плотность ткани
9. Характер роста (скорость и тип)
10. Несовместимость в отношении питания
11. Физиологическая реакция растения
12. Толерантность к нападению вредных насекомых
13. Восстановление нормального состояния после повреждения
14. Мощность растения
15. Приспособленность к почве и другим условиям окружающей среды
К числу важнейших факторов окружающей среды относятся свет, температура, атмосферная влажность, влажность почвы, плодородие почвы, срок посева, интенсивность заражения и обилие других хозяев. Из растительных факторов имеют значение характер покровов, лигнификация или другие защитные клеточные структуры, мощность роста, характер роста, специфические химические вещества, танины, белки или алкалоиды, концентрация pH, восстановление поврежденных частей после повреждения и разрушение частей насекомых в результате роста растения. Факторы, присущие насекомым, включают степень развития соответствующих органов чувств, яйцекладку, реакцию на пищу, использование пищи, биологические расы и тропизмы, определяющие переход с предыдущих хозяев. Взаимодействие насекомого и растения выражалось в синхронизации развития, сверхчувствительности поврежденных растительных клеток, токсических веществах в пище насекомых, пригодности растения для развития и размножения насекомого и устойчивости растения к болезни, переносимой насекомыми.
Механизмы устойчивости растений к насекомым, предложенные Пейнтером, включают предпочитаемость, антибиоз и толерантность. Насекомые могут предпочитать определенные растения для откладки яиц, использования в качестве убежища или для питания. Такие факторы, как цвет, интенсивность освещения или реакция на химические раздражители, могут повлиять на существование предпочтения или отсутствие его. Бабочки европейского кукурузного мотылька обычно откладывают яйца на самые высокие или наиболее сильно развитые растения из произрастающих по соседству.
Антибиоз означает вредное действие растения на биологию насекомого. Такое воздействие может привести к уменьшению размера, понижению плодовитости, сокращению продолжительности жизни насекомого. Антибиоз, проявляющийся в отношении европейского кукурузного мотылька и хлопковой совки, связан, по-видимому, с устойчивостью растения.
Способность некоторых растений нормально развиваться и давать хорошие урожаи, несмотря на заражение вредными насекомыми, называется толерантностью. Этому помогает способность растения снова отрастать или восстанавливать нормальное состояние после повреждения насекомыми или лучше противостоять заражению. Мощные гибриды обычно гораздо лучше переносят нападение американского, клопа-черепашки, чем более мелкие растения родительских инбредных линий. Растения некоторых линий обладают способностью восстанавливать корневые системы, поврежденные почвенными насекомыми.
Клан и Бриндли, Клан, Типтон и Бриндли и Клан интересовались вопросом о связи между результатами химического анализа на содержание ДИМБОА и визуальной оценкой устойчивости к первому поколению кукурузного мотылька. Они предполагают, что явление устойчивости зубовидной кукурузы, к кукурузному мотыльку представляет собой следующую реакцию. Первым соединением в последовательности этой реакции является глюкозид, который содержится в неповрежденном живом растении кукурузы. Когда ткани растения раздробляются при повреждении, растительный фермент гидролизует гликозид до аглюкона (2,4-диокси-7-метокси-1,4-бензоксазин-3-один (ДИМБОА). ДИМБОА играет очень важную роль в устойчивости кукурузы к первому поколению европейского кукурузного мотылька. Он химически лабилен и медленно разлагается до химически стабильного 6-метокси-бензоксазолина (МБОА).
Клан предполагает, что это соединение действует как детерент и (или) репеллент (средство, отпугивающее питающихся гусениц мотылька). Когда гусеницы питаются на устойчивом растении, наносимое ими повреждение растительной ткани вызывает гидролиз глюкозида, в результате которого высвобождается ДИМБОА. Высокая концентрация ДИМБОА, создающаяся в месте питания гусениц, оказывает на них отпугивающее действие, и это защищает растение от дальнейших повреждений.