柑橘鳳蝶非滯育蛹、滯育蛹與滯育蛹羽化成蟲蛋白質(zhì)含量比較

易傳輝　陳曉鳴　史軍義　周成理

摘要 為了進(jìn)一步了解柑橘鳳蝶滯育機(jī)理，利用比色法，測(cè)定了非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲不同發(fā)育階段蛋白質(zhì)含量。結(jié)果表明，非滯育蛹蛋白質(zhì)含量在138.735 0~176.775 7mg/g，在整個(gè)非滯育蛹期間呈上升趨勢(shì)，蛋白質(zhì)含量變化較大，差異明顯。在整個(gè)越冬期間，蛋白質(zhì)含量在147.975 0~196.997 3mg/g，呈現(xiàn)一定規(guī)律波動(dòng)；12月下旬至翌年1月下旬，含量有較大幅度上升，上升達(dá)49.022 3mg/g，可能與氣溫下降抗凍蛋白產(chǎn)生有關(guān)。滯育解除后羽化成蟲蛋白質(zhì)含量為313.247mg/g，羽化成蟲初期的高蛋白質(zhì)含量可能與生殖系統(tǒng)的發(fā)育有關(guān)。蛋白質(zhì)代謝在柑橘鳳蝶不同發(fā)育過(guò)程中有著不同的代謝特征。

關(guān)鍵詞 柑橘鳳蝶；蛋白質(zhì)含量；非滯育蛹；滯育蛹；成蟲

中圖分類號(hào) Q969.42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2009）05-0101-02

Danks認(rèn)為滯育是昆蟲機(jī)體從直接發(fā)育進(jìn)程中轉(zhuǎn)入一種深層次新陳代謝路線中斷的發(fā)育暫停階段，它不僅由直接的環(huán)境因素所控制，事實(shí)上滯育發(fā)生在不利因素到來(lái)之前。滯育期間，昆蟲體內(nèi)水分與海藻糖、脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸等化學(xué)成分含量發(fā)生了明顯變化，并伴隨滯育關(guān)聯(lián)特異物質(zhì)產(chǎn)生，滯育期間生理生化變化已在許多昆蟲中進(jìn)行了研究[1-5]。在蝴蝶滯育生化方面研究相對(duì)較少，主要研究集中在脂肪含量、酶和激素等方面[6]。柑橘鳳蝶（P. xuthus）屬鱗翅目（Lepidoptera）鳳蝶科（Papilionidae）昆蟲，分布遍及全國(guó)各地，國(guó)外遍布東南亞、南亞，以及日本、澳大利亞等地。對(duì)柑橘鳳蝶的研究報(bào)道主要涉及習(xí)性、形態(tài)特征、生活史、滯育等[7-11]。未見有關(guān)非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲蛋白質(zhì)含量比較期研究報(bào)道。

1 材料與方法

柑橘鳳蝶為四川峨眉人工養(yǎng)殖同一批滯育蛹，化蛹時(shí)間相近（9月中旬左右）。待測(cè)樣品的準(zhǔn)備參照張韻梅的方法[12]，并略作改進(jìn)。取活體（蛹或成蟲，成蟲去足翅）2只，加入10%三氯乙酸溶液10mL和少許石英砂，充分研磨，將研磨后液體移入離心管，在4℃下貯藏4h后5 000rpm離心5min，棄上清液，再加入10%三氯乙酸10mL重復(fù)提取1次，棄上清液。離心后沉淀加入10% NaOH溶液10mL，在37℃下水解12h后，4 000rpm離心15min，取上清液1mL，稀釋定容至100mL。樣品測(cè)定參照吳如丹“溶液中蛋白質(zhì)濃度的測(cè)定方法”[13]，采用215nm和225nm吸收差值法。每個(gè)樣品重復(fù)2次。

2 結(jié)果與分析

柑橘鳳蝶非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲初期蛋白質(zhì)含量見圖1，不同發(fā)育階段蛋白質(zhì)含量差異顯著（P<0.05）。非滯育蛹化蛹初期，蛋白質(zhì)含量為138.735 0mg/g，羽化前含量為176.775 7mg/g，在整個(gè)非滯育蛹期間呈上升趨勢(shì)，蛋白質(zhì)含量變化較大，差異明顯。在整個(gè)越冬期間，蛹的蛋白質(zhì)含量在147.975 0~196.997 3mg/g。從10月下旬至12月下旬，呈下降趨勢(shì)，下降幅度達(dá)26.692 0mg/g；12月下旬至翌年1月下旬，含量快速上升，上升達(dá)49.022 3mg/g，上升幅度相對(duì)較大，可能與此時(shí)氣溫下降抗凍蛋白產(chǎn)生有關(guān)，1月至2月下旬呈下降趨勢(shì)，2月下旬至3月中旬含量又迅速回升，3月中旬蛋白質(zhì)含量的上升可能與滯育的完全解除有關(guān)。滯育解除后羽化成蟲蛋白質(zhì)含量為313.247 0mg/g。整個(gè)越冬滯育期間蛋白質(zhì)含量與非滯育蛹相近，但遠(yuǎn)低于滯育蛹羽化成蟲初期，羽化成蟲初期的高蛋白質(zhì)含量可能與生殖系統(tǒng)的發(fā)育有關(guān)。非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲蛋白質(zhì)含量及變化呈現(xiàn)不同特征，表明蛋白質(zhì)代謝在柑橘鳳蝶不同發(fā)育過(guò)程中有著不同的代謝特征。

3 結(jié)論與討論

柑橘鳳蝶非滯育蛹蛋白質(zhì)含量在138.735 0~176.775 7 mg/g，在整個(gè)非滯育蛹期間呈上升趨勢(shì)，蛋白質(zhì)含量變化較大，差異明顯。在整個(gè)越冬期間，蛹的蛋白質(zhì)含量在147.975 0~196.997 3mg/g，越冬期間含量呈現(xiàn)一定規(guī)律波動(dòng)；12月下旬至翌年1月下旬，含量快速上升，上升達(dá)49.022 3mg/g，上升幅度相對(duì)較大，可能與此時(shí)氣溫下降抗凍蛋白產(chǎn)生有關(guān)。滯育解除后羽化成蟲蛋白質(zhì)含量為313.247 0mg/g，羽化成蟲初期的高蛋白質(zhì)含量可能與生殖系統(tǒng)的發(fā)育有關(guān)。

研究表明，很多昆蟲在滯育期間出現(xiàn)了一些特殊蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)只存在于滯育期間或在其他時(shí)期含量極少，被稱為滯育關(guān)系蛋白（DPA），目前已在馬鈴薯葉甲（Lep-tinotarsa decemLineata）、南方玉米桿草螟（Diatrea crambidoides）等多種滯育昆蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)[2]。DAP數(shù)量與昆蟲種類有關(guān)，利用普通的PAGE電泳在巨座玉米螟體內(nèi)發(fā)現(xiàn)1種，在馬鈴薯葉甲中發(fā)現(xiàn)3種，在亞洲玉米螟中發(fā)現(xiàn)2種，而在家蠶和麻蠅中分別發(fā)現(xiàn)7種和15種。同時(shí)，不同種類昆蟲的DAP分子量、分子結(jié)構(gòu)及氨基酸組成存在差異。目前對(duì)DAP的作用機(jī)制還不清楚，推斷與其可能作為貯藏蛋白和抗凍蛋白的可能性較大?？箖龅鞍踪|(zhì)（antifreeze protein，AFP），又稱熱滯蛋白（therm hysteresis proteins，THPs），在云杉卷葉蛾（Cho-ristoneura fumiferana）、黃粉甲（Tenebrio molitor）和一種北美甲蟲（Cucujus clavipes）等很多昆蟲中被發(fā)現(xiàn)[14-17]。有研究證明，抗凍蛋白參與了滯育昆蟲抗寒性的調(diào)節(jié)[18]。12月下旬至翌年1月下旬，柑橘鳳蝶越冬滯育蛹蛋白質(zhì)含量有較大幅度上升，可能與此時(shí)氣溫下降抗凍蛋白產(chǎn)生有關(guān)。毛細(xì)管電泳也表明，12月下旬蛋白質(zhì)的種類有較大幅度增加?？箖龅鞍讓?duì)提高柑橘鳳蝶蛹的抗寒性至關(guān)重要。柑橘鳳蝶越冬滯育期間蛋白質(zhì)含量與種類變化與美鳳蝶（P. memnon）存在明顯差異，表明蛋白質(zhì)在不同種類中不同的代謝特征[19]。

4 致謝

試驗(yàn)材料由四川峨眉山市胡芳女士提供，峨眉山氣象資料由成都高原氣象研究所李躍清博士提供，在此表示衷心感謝！

5 參考文獻(xiàn)

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