興安落葉松誘導(dǎo)抗蟲性研究.pdf

1、本文以興安落葉松為對象，研究了用剪葉損傷、昆蟲取食、涂抹幼蟲口腔分泌物模擬昆蟲取食、茉莉酸和水楊酸等誘導(dǎo)因子處理后，其體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的時(shí)序變化和對落葉松毛蟲取食與產(chǎn)卵選擇的影響，以及落葉松毛蟲幼蟲取食后中腸消化酶和解毒酶活性的變化。從營養(yǎng)、保護(hù)性酶、防御蛋白、次生物質(zhì)等角度探討了不同誘導(dǎo)因子對落葉松誘導(dǎo)抗蟲性的影響，以及落葉松毛蟲對植物防御物質(zhì)相應(yīng)的生理生化機(jī)制。為提高林木健康水平和有效控制落葉松毛蟲種群密度提供理論依據(jù)。通過兩年的試驗(yàn)研

2、究，得到如下結(jié)果： 1、剪葉損傷誘導(dǎo)了興安落葉松化學(xué)物質(zhì)的變化(1)營養(yǎng)物質(zhì)剪葉損傷處理后測定了興安落葉松針葉可溶性蛋白、氨基酸和糖含量，發(fā)現(xiàn)可溶性蛋白和17種氨基酸含量迅速增加，隨后波動變化。損傷程度越大波動幅度越大，損傷50％和75％在15d明顯增加，與對照相比損傷75％的可溶性蛋白含量增加了130.4％，氨基酸總量增加了47.7％。 氨基酸組分百分比僅在損傷后6h-3d產(chǎn)生顯著的升降變化。損傷程度越大，對氨基酸組分

3、百分比誘導(dǎo)變化的時(shí)間越長。但其變異系數(shù)仍小于1，表明在興安落葉松進(jìn)行防御的同時(shí)基本營養(yǎng)組分保持穩(wěn)定。 損傷后落葉松含糖量初期迅速降低，12h和2d明顯升高，隨后與對照相近，差異不顯著，表明含糖量的變化與損傷程度之間沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。 (2)保護(hù)性酶、防御酶和防御蛋白損傷后超氧化物歧化酶活性誘導(dǎo)迅速，6h和24h形成兩個(gè)酶峰，過氧化氫酶在6h后顯著增加，兩種抗氧化保護(hù)性酶共同作用，及時(shí)清除防御代謝所產(chǎn)生的氧自由基。

4、 涉及次生物質(zhì)生物合成的苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶在損傷后均被誘導(dǎo)。苯丙氨酸解氨酶活性在損傷后5d內(nèi)增加，多酚氧化酶誘導(dǎo)作用稍落后于苯丙氨酸解氨酶，但誘導(dǎo)持續(xù)時(shí)間稍長。 損傷對興安落葉松胰蛋白酶抑制劑和胰凝乳蛋白酶抑制劑誘導(dǎo)迅速，持續(xù)作用時(shí)間長，損傷程度與蛋白酶抑制劑誘導(dǎo)水平無相關(guān)關(guān)系。 (3)次生物質(zhì)損傷后落葉松體內(nèi)沒食子酸等6種酚酸類化合物和單寧含量增加，綠原酸和水楊酸含量降低，損傷誘導(dǎo)持續(xù)時(shí)間長，但呈波動變化。損

5、傷程度與單寧含量呈正相關(guān)，損傷程度大，則單寧含量顯著增加。 2、不同誘導(dǎo)因子對興安落葉松化學(xué)物質(zhì)的誘導(dǎo)變化(1)化學(xué)物質(zhì)的變化不同誘導(dǎo)因子處理后興安落葉松可溶性蛋白含量增加，含糖量降低。苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、胰蛋白酶抑制劑和胰凝乳蛋白酶抑制劑表達(dá)水平升高。沒食子酸等6種酚酸類化合物和單寧誘導(dǎo)積累，綠原酸和水楊酸含量下降。揮發(fā)性化合物的含量和組分發(fā)生變化。 (2)不同誘導(dǎo)因之間的差異損傷25％與模擬昆蟲取食對落葉松化

6、學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)的變化趨勢相近，模擬昆蟲取食對兩種蛋白酶抑制劑誘導(dǎo)作用超過損傷處理。茉莉酸對蛋白酶抑制劑和單寧的誘導(dǎo)作用較強(qiáng)，誘導(dǎo)釋放的揮發(fā)物在質(zhì)和量上與茉莉酮處理相當(dāng)，但少于落葉松毛蟲取食處理，并且存在6-12h的滯后期。水楊酸對蛋白酶抑制劑沒有誘導(dǎo)作用，對茉莉酸誘導(dǎo)苯乙烯酸、苯乙酸、兒茶酸、單寧和蛋白酶抑制劑這幾種次生物質(zhì)有拮抗作用，并對落葉松揮發(fā)物的合成有抑制作用。 3、落葉松毛蟲對揮發(fā)性信號化合物的反應(yīng)茉莉酸甲酯、茉莉酮和水楊

7、酸甲酯屬于植物揮發(fā)性信號化合物。落葉松毛蟲幼蟲對茉莉酸甲酯和水楊酸甲酯嗅覺反應(yīng)敏感，在0.001-0.1v/V濃度下有明顯的驅(qū)避反應(yīng)。成蟲的觸角電位對茉莉酮和水楊酸甲酯有反應(yīng)，兩種揮發(fā)物在0.0001-0.1v/V濃度范圍內(nèi)，與觸角電位反應(yīng)強(qiáng)度呈正相關(guān)。 4、落葉松毛蟲對誘導(dǎo)因子處理后落葉松的生理生化反應(yīng)落葉松毛蟲幼蟲偏愛昆蟲取食處理、水楊酸和茉莉酸+水楊酸混合處理的落葉松。而對茉莉酸處理作出選擇的幼蟲數(shù)量最少，僅為對照的40.