麥長(zhǎng)管蚜（Sitobion avenae）唾液酶的鑒定及功能分析.pdf

1、麥長(zhǎng)管蚜Sitobionavenae是我國(guó)乃至世界麥區(qū)的重大害蟲，其為害不僅能傳播病毒病，而且還嚴(yán)重影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。在蚜蟲與小麥相互作用過程中，麥蚜唾液是一種非常重要的侵染因子，因此對(duì)麥蚜唾液酶的研究具有重要意義。它不僅有助于闡述植物防御系統(tǒng)的進(jìn)化特點(diǎn)、生物間信息交流的協(xié)助進(jìn)化關(guān)系，而且也使系統(tǒng)地研究小麥、麥蚜、天敵間的協(xié)同進(jìn)化機(jī)制有了明確的切入點(diǎn)。本文研究了麥長(zhǎng)管蚜唾液中的酶類及其功能，主要研究結(jié)果如下： 1麥長(zhǎng)管蚜唾液

2、介質(zhì)提取液對(duì)小麥間接防御反應(yīng)的影響結(jié)果表明，用雙層Parafilm膜夾營(yíng)養(yǎng)液的方法，以重蒸水和20％蔗糖(含100mmol/L絲氨酸，100mmol/L蛋氨酸，100mmol/L天冬氨酸)2種介質(zhì)為食料能夠成功提取麥長(zhǎng)管蚜唾液。 “Y”型管嗅覺測(cè)定結(jié)果表明，4種寄生和捕食性天敵(燕麥蚜繭蜂Aphidiusavenae、異色瓢蟲Harmoniaaxyridis、七星瓢蟲Coccinellaseptempunctata和大草蛉Chr

3、ysopaseptempunctata)對(duì)用20％蔗糖(含氨基酸)提取液處理的麥苗反應(yīng)較強(qiáng)，對(duì)水介質(zhì)提取液處理的麥苗幾乎無反應(yīng)。紫外分光光度計(jì)測(cè)定結(jié)果表明，20％蔗糖(含氨基酸)作為食料與水相比，前者所提取的唾液組分更多。氣譜分析結(jié)果表明，蚜害麥苗與蔗糖提取液處理麥苗得到的峰形圖相似，與水介質(zhì)提取液處理麥苗的峰形圖差別較大，這說明蔗糖提取液處理麥苗與蚜害麥苗產(chǎn)生的揮發(fā)物可能相似。 因此，蔗糖介質(zhì)提取液中可能含有誘導(dǎo)小麥產(chǎn)生間接防

4、御反應(yīng)的誘導(dǎo)因子，而水介質(zhì)提取液中不可能含誘導(dǎo)因子。 2麥長(zhǎng)管蚜唾液中酶類的鑒定紫外分光光度計(jì)檢測(cè)結(jié)果表明，麥長(zhǎng)管蚜的唾腺中含有果膠酶、纖維素酶、多酚氧化酶和過氧化物酶4種酶，由此可推知，麥長(zhǎng)管蚜在自然狀態(tài)下取食小麥時(shí)，其唾腺可能分泌上述4種酶。 人工食料雖然能模仿蚜蟲的自然取食條件，但畢竟受某些因素影響，沒有完全收集到上述4種酶，而且食料不同，蚜蟲分泌酶的種類也隨之變化。在20％蔗糖食料中(含氨基酸)，測(cè)到了果膠酶、纖

5、維素酶和多酚氧化酶的活性，沒有測(cè)到過氧化物酶的活性；在純水食料中，只測(cè)到了纖維素酶的活性。 3麥長(zhǎng)管蚜唾液中酶類活力測(cè)定在20％蔗糖介質(zhì)提取液中，每30頭蚜蟲分泌的果膠酶、多酚氧化酶和纖維素酶3種酶的酶活力依次為2.59×10-3U/g、7×10-3U/g和7.89×10-3U/g；在水介質(zhì)提取液中，纖維素酶酶活力為3.68×10-3U/g。表明果膠酶、多酚氧化酶和纖維素酶在麥長(zhǎng)管蚜誘導(dǎo)小麥植株的間接防御反應(yīng)中可能具有重要作用。

6、 4麥長(zhǎng)管蚜唾液中酶類的功能分析生物測(cè)定試驗(yàn)證明，果膠酶處理的麥苗產(chǎn)生的揮發(fā)物對(duì)天敵具有強(qiáng)烈的吸引作用，其他兩種處理與對(duì)照比無明顯差異。GC-MS分析結(jié)果表明，果膠酶處理后小麥揮發(fā)物的組分與健康麥苗相比，增加了8種成分：1-己醇、6-甲基-5-庚烯-2-醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、十四烷、4-叔丁基苯甲醇、吲哚酚、十五烷和二十烷。有蚜株小麥揮發(fā)物的組分與健康麥苗相比也增加了以下幾種成分：1-己醇、6-甲基-5-庚烯-2-醇、

7、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茚、順-2,3,3-三甲基-4-辛烯、吲哚和十五烷。兩種處理共同增加的成分有：1-己醇、6-甲基-5-庚烯-2-醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮和十五烷。 由于果膠酶處理麥苗的揮發(fā)物與蚜害麥苗揮發(fā)物組分相似，共同含有能吸引天敵的化合物(6-甲基-5-庚烯-2-醇和6-甲基-5-庚烯-2-酮)，由此可以證明果膠酶是麥長(zhǎng)管蚜唾液中誘導(dǎo)小麥產(chǎn)生防御反應(yīng)的誘導(dǎo)因子，其它兩種酶在小麥的間接防御中無明顯作用，是否在