抗栗癭蜂錐栗品系的鑒定及抗性機制研究.pdf

1、栗癭蜂．Dryocosmus kuriphilus Yasumatus是錐栗Castanea henryi(skan)Rehd．Et Wils最主要的害蟲之一。本文通過分析對栗癭蜂有不同抗性的品系在受栗癭蜂為害和未受害時的表現(xiàn)，探討錐栗品系對栗癭蜂的抗性機制，為選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗栗癭蜂的錐栗品系，以及應(yīng)用錐栗對栗癭蜂的抗性開展栗癭蜂的綜合治理提供理論依據(jù)。 以平均蟲癭數(shù)·株<'-1>、栗癭蜂的平均蛹重、發(fā)育歷期和蟲癭出蜂率作為評價錐

2、栗品系對栗癭蜂抗性的原始指標(biāo)，通過因子分析方法構(gòu)建錐栗品系對栗癭蜂抗性的評價指標(biāo)——抗性指數(shù)。據(jù)此將8個錐栗當(dāng)家品系對栗癭蜂的抗性分為5級。 通過測定未受栗癭蜂為害和受害兩種條件下不同抗性錐栗品系葉片的苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase，PAL)活性，研究錐栗對栗癭蜂的抗性與PAL活性的關(guān)系。結(jié)果表明：未受栗癭蜂為害時，抗、感品系PAL活性無顯著差異。栗癭蜂的為害可誘導(dǎo)抗栗癭蜂品系PAL活性提

3、高：感蟲品系不產(chǎn)生誘導(dǎo)反應(yīng)。 以紫外分光光度法(ultraviolet spectrophotometry)測定受栗癭蜂為害與未受害時不同抗性錐栗品系葉片過氧化氫酶(Catalase，CAT)活性。結(jié)果表明：未受栗癭蜂為害時，抗、感品系CAT活性無顯著差異。栗癭蜂的為害使抗蟲品系在栗癭蜂為害活躍期(幼蟲期至未出癭的成蟲期)CAT活性升高，在為害靜止期(成蟲出癭活動期和卵期)降低：感蟲品系在栗癭蜂為害活躍期間CAT活性降低，為害靜

4、止期升高。 愈創(chuàng)木酚法(guaiaeol test)測定受栗癭蜂為害與未受害時不同抗性錐栗品系葉片過氧化物酶(peroxidase，POD)活性。結(jié)果表明：不論有無受到栗癭蜂的為害，錐栗葉片POD在栗癭蜂為害活躍階段都具有較高的活性，而在該蟲為害靜止階段活性較低。栗癭蜂為害可誘導(dǎo)感蟲品系POD活性在栗癭蜂為害活躍期升高；抗蟲品系無誘導(dǎo)反應(yīng)。 氮藍四唑(NBT)光化還原抑制法(NBT-illumination method

5、)測定受栗癭蜂為害與未受害時不同抗性錐栗品系葉片超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)活性。結(jié)果表明：不同抗性品系未受害植株SOD活性具有相似的時間動態(tài)規(guī)律。受栗癭蜂為害誘導(dǎo)，感蟲品系SOD活性在栗癭蜂越冬后的幼蟲為害期升高，隨著栗癭蜂為害的延續(xù)，其SOD活性逐漸降低；抗蟲品系SOD活性則在初孵幼蟲為害期和越冬后的幼蟲為害期均表現(xiàn)出了升高的趨勢。 以水蒸汽蒸餾法提取揮發(fā)油，以GC-MS方法分析受栗癭蜂

6、為害與未受害時不同抗性錐栗品系揮發(fā)油的組分。所測的4種錐栗品系揮發(fā)物組成在受害與未受害時均含有烷烴、烯烴、芳烴、鹵代烴、酸、酯、醛、酮、醇、酚、醚、雜環(huán)化合物及其衍生物，以及含有多個官能團的混合官能團化合物。其中酯類物質(zhì)含量最高，其次是醇類、雜環(huán)及其衍生物以及混合官能團化合物。各品系揮發(fā)物中Dibutyl Phthalate含量最大， 4-hydroxy-4-methyl-2-Pentanone的相對含量較高。在栗癭蜂幼蟲期(4月下旬)

7、，未受栗癭蜂為害的錐栗植株中，感蟲品系揮發(fā)物中酸類物質(zhì)和混合官能團化合物的相對含量顯著高于抗蟲品系。抗蟲品系揮發(fā)物中雜環(huán)及其衍生物的種類顯著比感蟲品系多。抗蟲品系揮發(fā)物中Phenol、Linalool的相對含量大于感蟲品系。在栗癭蜂幼蟲期，栗癭蜂的為害可誘導(dǎo)不同抗性品系揮發(fā)物組成及含量變化如下：1、抗蟲品系和感蟲品系揮發(fā)物中烯烴和混合官能團化合物的相對含量增加；2、抗蟲品系揮發(fā)物中雜環(huán)及其衍生物、醛類物質(zhì)相對含量減少，感蟲品系雜環(huán)及其衍

8、生物的相對含量則增加，醛類物質(zhì)含量則變化不顯著；3、抗蟲品系揮發(fā)物中Phenol的含量大幅度增加，感蟲品系中Phenol的含量則變化不顯著：4、抗蟲品系揮發(fā)物中Linalool、(Z)-9-Octadecenal、5,6,7,7a-tetrahydro-2(4H)-Benzofuranone的相對含量下降，感蟲品系揮發(fā)物中Linalool、(Z)-9-Octadecenal的相對含量稍有增加或無顯著變化，5,6,7,7a-tetrahy

9、dro-2(4H)-Benzofuranone的相對含量則顯著增加。 栗癭蜂蛹期(5月上旬)，未受栗癭蜂為害的抗感品系揮發(fā)物組成差異不顯著。相對感蟲品系而言，抗蟲品系揮發(fā)物中含有較多的alpha-Cedrol。受栗癭蜂為害的誘導(dǎo)，錐栗揮發(fā)物發(fā)生如下變化：1、不同抗性品系揮發(fā)物中烷烴和鹵代烴的含量均增加，而醇類物質(zhì)的含量則減少： 2、抗蟲品系揮發(fā)物中雜環(huán)及其衍生物的相對含量增加，感蟲品系則降低；3、抗蟲品系揮發(fā)物中3-[1，3]d

10、ioxolan-2-ylpropyl-Acetic acid、 2,5-Hexanedione、2,3-dihydro-7-hydroxy-3-methyl-1H-Inden-1-one的相對含量增加，Phenol、5,6,7,7a-tetrahydro-2(4H)-Benzofuranone的相對含量下降，感蟲品系中前3種物質(zhì)的相對含量變化不顯著或略有下降，后2種物質(zhì)的相對含量變化不顯著或略有增加。 在栗癭蜂成蟲活動期(5月下

11、旬～6月上旬)，未受栗癭蜂為害的感蟲品系揮發(fā)物中酸類物質(zhì)含量顯著高于抗蟲品系，感蟲品系含有大量的Benzenacetie acid，抗蟲品系中Benzenacetic acid含量較少。栗癭蜂的為害可導(dǎo)致：1、抗性不同的錐栗品系揮發(fā)物中酯類物質(zhì)的相對含量呈現(xiàn)先增后降的趨勢，而醇類物質(zhì)則是先降后增；2、感蟲品系揮發(fā)物中Benzenacetic acid的相對含量下降，抗蟲品系中該物質(zhì)的含量變化不顯著。 栗癭蜂的卵期(6穴下旬～7月

12、上旬)，未受栗癭蜂為害時，不同抗性品系的揮發(fā)物中5,6,7,7a-tetrahydro-2(4H)-Benzofuranone的相對含量均較高；感蟲品系揮發(fā)物中Diethylmethyl-Borane的含量顯著高于抗蟲品系。受到栗癭蜂為害后，錐栗揮發(fā)物有如下變化：1、抗蟲品系和感蟲品系揮發(fā)物中5,6,7,7a-tetrahydro-2(4H)-Benzofuranone的相對含量增加，4-hydroxy-4-methyl-2-Penta

13、none的相對含量降低：2、抗蟲品系揮發(fā)物中IsoPhytol的相對含量顯著增加，感蟲品系中IsoPhytol含量下降。 在栗癭蜂初孵幼蟲期(7月下旬～8月上旬)，未受栗癭蜂為害的感蟲品系和抗蟲品系揮發(fā)物中含量高的組分相同。受栗癭蜂為害的誘導(dǎo)，抗性不同的錐栗品系揮發(fā)物中酸類物質(zhì)的相對含量均減少。感蟲品系揮發(fā)物中Benzothiazole的相對含量因栗癭蜂為害而增加，抗蟲品系揮發(fā)物中Benzothiazole的相對含量則變化不顯著