幾種生化物質(zhì)與韭菜抗遲眼蕈蚊的相關(guān)分析

潘 敏 楊建平 曹安堂

（1濰坊工程職業(yè)學(xué)院，山東 青州 262500；2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271018）

韭菜遲眼蕈蚊（Bradysia odoriphage Yang et Zhang）屬雙翅目、長角亞目、眼蕈蚊科、遲眼蕈蚊屬，又名黃腳蕈蚊、菰菌蚊，是蔥蒜類蔬菜的重要害蟲，尤喜食韭菜，其幼蟲俗稱韭蛆。近年來，隨設(shè)施園藝的發(fā)展，韭菜的栽培面積不斷擴(kuò)大，韭蛆為害逐年加重，成為目前韭菜減產(chǎn)和農(nóng)藥殘留超標(biāo)的主要原因之一（梅增霞 等，2003）。韭菜遲眼蕈蚊主要分布于我國北方及四川、湖北、浙江、江蘇等?。ü疬B友 等，2001）。在黃淮流域每年可發(fā)生6代或7代，每年4～6月和9～10月為害嚴(yán)重。

韭蛆是韭菜生產(chǎn)的主要害蟲之一，關(guān)于其栽培防治方面的研究已有較多報道，但基于韭菜品種遺傳特性的抗蟲性生理研究則鮮有報道。一般來說，植物體為抵抗蟲害在長期進(jìn)化過程中形成了復(fù)雜的防御體系。其中在害蟲取食脅迫下，植物所產(chǎn)生的誘導(dǎo)抗性物質(zhì)以及有關(guān)生化物質(zhì)等在抗蟲機(jī)制中占有重要地位（Karban，1984）。本試驗(yàn)以抗感程度有差異的20個韭菜栽培品種為材料，探討了粗纖維、芳香油、可溶性蛋白、可溶性糖、色素、葉綠素a及游離氨基酸含量與韭菜抗蟲性之間的相互關(guān)系，以期為韭菜抗蟲育種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選取我國不同地區(qū)的 20個韭菜品種作為試驗(yàn)材料，韭菜資源保存于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院韭菜種質(zhì)資源圃，材料名稱及來源：農(nóng)大791、壽光獨(dú)根紅、9-2、91-2、改良獨(dú)根紅來自山東；賽松、豫韭1號、久星11、平四、寬韭王來自河南；紫根韭、唐山紫根韭來自河北；雪韭王、杭州雪韭來自浙江；漢中冬韭來自陜西；竹竿青韭菜來自黑龍江；犀浦韭來自四川；徽雪韭王來自安徽；寧夏韭來自寧夏。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2006年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行。盆栽，每盆15株，每品種3盆，作為3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列?；ㄅ柚睆?0 cm，高30 cm，盆栽土來自糧食作物地塊，保證無韭蛆卵塊污染，加入適量土雜肥后混勻、過篩，分裝。韭菜移栽后，用竹竿搭架，覆蓋防蟲網(wǎng)。正常田間管理，整個生產(chǎn)過程不施農(nóng)藥，保證接蟲之前無韭蛆感染。2006年3月，從田間分批采集兩年生韭菜上的遲眼蕈蚊幼蟲，于室內(nèi)飼養(yǎng)至成蟲，4月中上旬分3批接種。每盆平均接成蟲30頭，雌雄蟲比例為2∶1。

1.3 抗蟲性鑒定

蟲口密度、受害植株比例和葉片被害指數(shù)等抗蟲性指標(biāo)的鑒定同潘敏等（2008）。

葉片被害指數(shù)=〔∑（葉片被害級別）×相應(yīng)葉片數(shù)〕/（調(diào)查葉片總數(shù)×最高級別）

1.4 生化物質(zhì)含量的測定

在遲眼蕈蚊為害盛期，于3個重復(fù)區(qū)內(nèi)取各供試韭菜品種相同部位的葉片，置于冰中，待用。

粗纖維含量采用酸洗液分離、丙酮抽提的酸洗滌劑法進(jìn)行測定（寧正祥，1998）。韭菜芳香油含量采用水蒸汽蒸餾法進(jìn)行分離，利用紫外分光光度計(jì)比色（420 nm）進(jìn)行定量檢測（朱鳳崗，1998）。可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，游離氨基酸含量采用茚三酮溶液顯色法測定（李合生，2000）。可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定（趙世杰 等，1998）。葉綠素a、色素含量采用80 %丙酮提取比色法測定（趙世杰 等，1998）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)初步整理。用SAS 8.0軟件的PROC STANDARD模塊進(jìn)行葉片被害指數(shù)、蟲口密度、受害植株比例的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，基于標(biāo)準(zhǔn)化后的3個抗蟲性指標(biāo)，利用PROC CLUSTER模塊進(jìn)行系統(tǒng)聚類，將20個韭菜品種分為抗蟲品種、中等抗蟲品種和感蟲品種；利用PROC GLM模塊進(jìn)行生理指標(biāo)和品種抗蟲性間的相關(guān)性分析；最后，利用PROC REG模塊的逐步法（SELECTION=STEPWISE）進(jìn)行抗蟲性指標(biāo)和各個生化指標(biāo)的逐步回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抗蟲性韭菜品種生化物質(zhì)含量的比較分析

20個韭菜品種對遲眼蕈蚊的抗性見表1（潘敏 等，2008）。從表1可以看出，抗蟲品種豫韭1號和9-2的葉片組織中有較低的芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量，而感蟲品種竹竿青韭菜、91-2、寬韭王、雪韭王的芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量則相對較高。感蟲品種的芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量分別是抗蟲品種的1.12～1.87倍、1.05～1.49倍和1.02～1.04倍。另外發(fā)現(xiàn)，抗蟲品種較感蟲品種有較高的可溶性蛋白含量，前者是后者的1.39～2.27倍，而粗纖維、色素和葉綠素a含量在抗蟲品種和感蟲品種中則沒有明顯的規(guī)律性。

表1 20個韭菜栽培品種的生化物質(zhì)含量

2.2 3個抗蟲性指標(biāo)與7種生化物質(zhì)的相關(guān)性分析

利用SAS軟件對蟲口密度、受害植株比例和葉片被害指數(shù)等3個抗蟲性指標(biāo)與生化物質(zhì)含量進(jìn)行相關(guān)性分析，具體結(jié)果見表2。與各抗蟲性指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)的生化指標(biāo)有粗纖維、可溶性蛋白、色素和葉綠素a含量；呈正相關(guān)的有芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量。其中，芳香油含量與蟲口密度和受害植株比例、可溶性蛋白與受害植株比例的相關(guān)性達(dá)到了顯著性水平，表明這兩個生化指標(biāo)與韭菜抗蟲性具有較密切的關(guān)系。

2.3 3個抗蟲性指標(biāo)與7種生化物質(zhì)的逐步回歸分析

對3個抗蟲性指標(biāo)分別與7種生化物質(zhì)進(jìn)行逐步回歸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，芳香油、游離氨基酸和可溶性蛋白與韭菜抗蟲性關(guān)系顯著。以3個抗蟲性指標(biāo)分別為因變量的逐步回歸方程見表3。在以口密度和受害植株比例為因變量的方程中，韭菜抗蟲性在回歸效果檢驗(yàn)水平上僅與芳香油、可溶性蛋白和游離氨基酸相關(guān)，其余指標(biāo)均被剔除。相關(guān)性分析中，可溶性蛋白和游離氨基酸與抗蟲性呈顯著的相關(guān)性，但在以葉片被害指數(shù)為因變量進(jìn)行的逐步回歸分析中卻被剔除。由以上結(jié)果得出，芳香油與韭菜抗遲眼蕈蚊性的相關(guān)性最強(qiáng)。

表2 3個抗蟲性指標(biāo)與7種生化物質(zhì)的相關(guān)性分析

表3 抗蟲性指標(biāo)與生化物質(zhì)的逐步回歸分析

3 結(jié)論與討論

植物抗蟲性是指同種植物在昆蟲為害較嚴(yán)重的情況下，植株能避免受害，或雖受害但有補(bǔ)償能力的特性。目前關(guān)于韭菜對遲眼蕈蚊抗性研究鮮有報道。其他作物的抗蟲性研究表明，作物抗蟲性與其內(nèi)含生化物質(zhì)含量密切相關(guān)。其中，以下情況可引起植物對植食性昆蟲的抗生作用：①缺乏某些營養(yǎng)物質(zhì)，如主要氨基酸或維生素；② 揮發(fā)性物質(zhì)如芳香油等含量不足；③ 有效營養(yǎng)物質(zhì)不平衡，特別是糖與蛋白質(zhì)或脂肪的比率（Painter，1969）。

本試驗(yàn)中，由相關(guān)分析得出，韭菜品種的抗遲眼蕈蚊性與芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量呈負(fù)相關(guān)，與可溶性蛋白呈正相關(guān)，與粗纖維、色素以及葉綠素a含量無顯著相關(guān)性。以蟲口密度、受害植株比例和葉片被害指數(shù)等3個抗蟲性指標(biāo)為因變量，7種生化物質(zhì)為自變量進(jìn)行逐步回歸分析，分別構(gòu)建各抗蟲性指標(biāo)的多元回歸方程，結(jié)果表明：芳香油、可溶性蛋白和游離氨基酸對蟲口密度、受害植株比例具有較大的作用效應(yīng)，葉片被害指數(shù)僅受芳香油含量的顯著影響。芳香油、可溶性蛋白和游離氨基酸的含量與韭菜抗遲眼蕈蚊關(guān)系最為密切，其中芳香油對韭菜抗遲眼蕈蚊特性的相關(guān)性尤為突出。韭菜中的芳香油物質(zhì)是大多數(shù)人喜食韭菜的原因，芳香油對韭菜遲眼蕈蚊活動可能存在較大影響，尤其在成蟲產(chǎn)卵期，芳香油含量較高的品種可能更易招來產(chǎn)卵的成蟲。成蟲產(chǎn)卵高峰期的田間調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，芳香油含量較高的韭菜品種的假莖上往往附有更多的未孵化卵塊。因此，韭菜的品質(zhì)性狀與抗蟲性存在一定的矛盾，如何協(xié)調(diào)好該矛盾，或通過其他方法解決該矛盾是韭菜抗蟲育種工作的研究重點(diǎn)。

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