论文部分内容阅读
烟草（Nicotiana tabacum L.）是我国重要的农业经济作物,其生产过程中多受烟蚜（Myzus persicae Sulzer）、斜纹夜蛾（Spodoptera litura Fabricius）和棉铃虫（Helicoverpa armigera Hubner）等害虫为害。利用植物诱导抗虫性防治害虫是一种新型绿色有效的防控方法。本文以生产上常用烟草品种?MS K326?为供试植株,研究棉铃虫和斜纹夜蛾（咀嚼式口器）及烟蚜（刺吸式口器）取食对烟叶内防御信号分子一氧化氮（nitric oxide,NO）、茉莉酸（jasmonic,JA）、硫化氢（hydrogen sulfide,H2S）含量和防御酶苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase,PAL）、脂氧合酶（lipoxygenase,LOX）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性的影响,同时利用以上3种昆虫分别取食处理烟叶后,观察对后取食者斜纹夜蛾取食行为的影响并检测其幼虫体内相关解毒酶多功能氧化酶（multifunctional oxidase,MFO）、羧酸酯酶（carboxylesterase,Car E）、谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-s-transferase,GST）、乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase,Ach E）活性变化,旨在探讨植物介导的昆虫种间互作机制,明确不同类型口器昆虫取食诱导的植物防御差异及对后取食昆虫的影响,为烟草害虫的绿色防控新路径提供理论依据。本文主要研究结果如下:1.不同口器昆虫取食对烟草信号分子的影响采用酶标法测定了咀嚼式口器昆虫（斜纹夜蛾/棉铃虫）取食,刺吸式口器昆虫（烟蚜）取食,打孔和针刺等机械损伤,未做任何处理等6种处理的烟叶在6、12、24、48和72 h内JA、NO和H2S含量变化。结果表明,咀嚼式口器的棉铃虫取食诱导烟草JA和NO显著升高,另一咀嚼式口器的斜纹夜蛾和刺吸式口器的烟蚜取食后,烟叶内JA、NO含量出现升高不明显和降低情况,3者取食均可诱导烟叶内H2S含量升高。2.不同口器昆虫取食对烟草防御酶活性的影响采用酶标法测定了咀嚼式口器昆虫（斜纹夜蛾/棉铃虫）取食,刺吸式口器昆虫（烟蚜）取食,打孔和针刺等机械损伤,未做任何处理等6种处理的烟叶在6、12、24、48和72 h内PAL、LOX、PPO、POD等酶活性变化。结果表明,咀嚼式口器的棉铃虫和斜纹夜蛾取食后,烟叶内PAL活性升高、LOX活性降低、PPO活性升高（斜纹夜蛾取食升高明显）,前者POD活性降低接近CK,后者POD活性增加;烟蚜取食后,PAL活性在12 h时受到抑制,48 h时活性升高,LOX、PPO、POD活性均在取食6 h时显著升高,之后受到不同程度的抑制,其中POD活性在24 h抑制最为明显。咀嚼口器的斜纹夜蛾取食后烟叶多数防御酶活升高最高。3.不同口器昆虫取食对烟草后取食者斜纹夜蛾取食行为的影响设置咀嚼式口器昆虫（斜纹夜蛾/棉铃虫）取食,刺吸式口器昆虫（烟蚜）取食,打孔和针刺等机械损伤,未做任何处理等6种处理烟草12 h后,摘取烟叶制作直径为2 cm的叶碟,选择20头孵化12 h内的斜纹夜蛾1龄幼虫/1头斜纹夜蛾3-4龄幼虫,分别放入含有不同处理叶片（虫体株烟叶、机械损伤株烟叶和对照叶片）直径为14 cm的培养皿内,在滤纸上加适量水保湿,用黑布遮盖,取食12 h后进行记录。结果表明,不同类型口器昆虫前取食处理烟叶后,后取食者斜纹夜蛾（初孵幼虫）更倾向于选择烟蚜为害株烟叶且拒绝取食斜纹夜蛾为害株烟叶;吸引斜纹夜蛾3-4龄幼虫取食次数最高的为打孔株烟叶,取食面积最多为针刺株烟叶,最低的为斜纹夜蛾取食株烟叶。4.不同口器昆虫取食对烟草后取食者斜纹夜蛾体内解毒酶活性的影响设置咀嚼式口器昆虫（斜纹夜蛾/棉铃虫）取食,刺吸式口器昆虫（烟蚜）取食,打孔和针刺等机械损伤,未做任何处理等6种处理烟草12 h后,摘取烟株烟叶分别平放进干净养虫盒内,用湿润棉花捆绑叶柄处使得烟叶保持新鲜,挑取大小一致的5头3-4龄斜纹夜蛾幼虫放入养虫盒内,检测虫体取食6、12、24和48 h后体内Ach E、Car E、GST和MFO等酶活性变化。结果表明:不同口器昆虫棉铃虫/斜纹夜蛾、烟蚜分别前取食烟株后,后取食者斜纹夜蛾对咀嚼口器的昆虫棉铃虫/斜纹夜蛾取食处理株烟叶表现出较强适应性,取食这两种烟株烟叶后虫体内解毒酶系Ach E、Car E、GST和MFO等酶活性分别出现不同程度升高,取食烟蚜为害株烟叶后,Ach E和MFO酶活性峰值低于其他处理组,Car E、GST活性有所升高。综上所述,不同口器昆虫取食均可诱导烟草产生相关防御反应,导致烟叶的防御生理发生改变从而影响后取食者的取食及生理变化,其中斜纹夜蛾对同种为害株烟叶具有明显取食趋避现象,且取食同种为害叶后体内解毒酶系中部分关键酶活性诱导激活不显著。