木麻黃小枝內(nèi)含物及其對木毒蛾抗性的關(guān)系

林秀琴 黃金水 蔡守平 曾麗瓊 柯玉鑄 何學友 陳順立

摘 要 為探討木麻黃小枝內(nèi)含物與其對木毒蛾抗性的關(guān)系，明確其抗性機理，對抗蟲品系湛江3、惠76、惠83、廣東A8-2，中抗品系平潭2、惠1、龍7-18，感蟲品系東山2號、廣東501、抗風10個木麻黃品系的黃酮、單寧、總酚、蛋白質(zhì)、可溶性糖、多糖6種內(nèi)含物含量進行了測定和分析比較。結(jié)果表明：總體上木麻黃小枝內(nèi)次生物質(zhì)黃酮、單寧、總酚在抗性品系中含量較高，在感蟲品系中含量較低；而蛋白質(zhì)和可溶性糖卻在感蟲品系中較高，在抗蟲品系中較低；多糖含量則無明顯規(guī)律性?；疑P(guān)聯(lián)度分析結(jié)果顯示，抗蟲等級、平均化蛹率和平均蛹重均與蛋白質(zhì)含量和可溶性糖含量關(guān)聯(lián)系數(shù)較大，均大于或接近0.500 0。

關(guān)鍵詞 木麻黃；小枝；內(nèi)含物；木毒蛾；抗性機理

中圖分類號 S763.49 文獻標識碼 A

木毒蛾（Lymantria xylina Swinhoe）屬鱗翅目（Lepidoptera）毒蛾科（Lymantriidae）昆蟲，與世界林業(yè)大害蟲舞毒蛾（Lymantria dispar L）同科同屬。20世紀60年代始中國東南沿海木麻黃純林營造面積不斷擴大，1971年以來木毒蛾在福建省爆發(fā)成災(zāi)，已經(jīng)成為木麻黃（Casuarina spp.）防護林的頭號食葉害蟲。其常呈周期性爆發(fā)，且爆發(fā)周期越來越短，嚴重降低木麻黃植株的光合作用能力，甚至造成樹體死亡，大大減弱了木麻黃林的防護效果。木毒蛾每年1代，主要以幼蟲在3月中旬～6月中旬取食木麻黃小枝為害木麻黃。鑒于木毒蛾的嚴重危害性，一些專家對其生活習性、猖獗及防治方法等進行了研究。利用木毒蛾核多角體病毒[1]、木毒蛾質(zhì)型多角體病毒[2]、顆粒體病毒[3]、木毒蛾球孢白僵菌[4]、金龜子綠僵菌[4]、蘇云金桿菌[5]、溴氰菊酯粉劑[5]，及其復(fù)配劑[5]對木毒蛾進行防治，均能達到一定的防治效果。但是生物防治木毒蛾仍然是一種相對被動的防御措施，其依賴對蟲情的準確監(jiān)測和預(yù)測預(yù)報，并且需要及時投入大量的人力、物力、財力。黃金水等[6]1985年調(diào)查短枝木麻黃、粗枝木麻黃和細枝木麻黃對木毒蛾的抗性時，認為短枝木麻黃抗性最弱；其2013年對不同木麻黃無性系的研究結(jié)果[7]表明，木毒蛾幼蟲對不同品系木麻黃存在取食選擇性，并且在不同品系上的生長發(fā)育結(jié)果存在較大差異。本研究通過對不同抗蟲等級木麻黃小枝多種內(nèi)含物的測定和分析比較，探討木麻黃對木毒蛾的抗性機理，以期為后續(xù)研究提供參考，為抗木毒蛾品系的篩選和推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 在2010～2012年之間于惠安赤湖國有防護林場對林間各品系木麻黃受害情況調(diào)查、以及野外套籠試驗和室內(nèi)飼養(yǎng)情況的基礎(chǔ)上，選擇在中國東南沿海種植面積較大，并具有代表性的抗蟲品系湛江3、惠76、惠83、廣東A8-2，中抗品系平潭2、惠1、龍7-18，感蟲品系東山2號、廣東501、抗風，3種類型10個木麻黃品系，作為室內(nèi)測定其總酚、單寧、黃酮、蛋白質(zhì)、可溶性糖、多糖6種內(nèi)含物含量的材料。

1.1.2 試驗地概況 木麻黃不同品系抗蟲性林間調(diào)查樣地，設(shè)置在惠安赤湖國有防護林場木麻黃優(yōu)良種質(zhì)材料收集區(qū)。樣地所在區(qū)域位于118°90′E，24°90′N，屬南亞熱帶海洋性季風氣候；年均溫20 ℃左右，最高溫出現(xiàn)在8月份，可達30 ℃，最低溫出現(xiàn)在1～2月份，約9～10 ℃；無霜期達306 d；年降水量達1 101 mm。林場土壤為濱海鹽堿性沙土，主要種植木麻黃，林下植被稀疏且種類較少，最多見為馬櫻丹。木麻黃不同品系收集區(qū)占地5 hm2，為7 a生同齡林，共種植有48個木麻黃品系，各品系80～90株，行狀種植；品系間隨機分布。

1.2 方法

1.2.1 林間木麻黃抗蟲性劃分標準 本研究參考黃金水等[7]2013年的研究結(jié)論，并根據(jù)實際情況，將不同木麻黃無性系劃分為抗蟲、中等抗蟲、感蟲3個等級，設(shè)立以下木麻黃對木毒蛾抗性分級標準（表1）。

1.2.2 取樣與樣品處理 于2013年5月6日采集供試材料。采樣時按品系分別選擇多棵符合條件的樣樹進行取樣。每株樣樹在東、南、西、北、中5個方位上各采集一定量的未受害小枝，混合，同一品系裝入同一自封袋中并標記。樣品采集完畢后迅速帶回實驗室進行預(yù)處理。預(yù)處理時將樣品分別裝入做好標記的牛皮紙袋中，將牛皮紙袋放入DHG-9123A型電熱恒溫鼓風干燥箱內(nèi)以105 ℃處理10 min，再以60 ℃恒溫連續(xù)烘干48 h。將烘干后的樣品用XFB-500型粉碎機粉碎后過40目篩，裝入自封袋中，存于干燥器內(nèi)備用。

1.2.3 指標測定 將樣品充分混勻，以“四分法”根據(jù)實驗需要稱取適量樣品進行內(nèi)含物含量測定，實驗重復(fù)3次。利用上海普析T6新世紀紫外可見分光光度計對提取的樣液進行測定。測定方法根據(jù)相關(guān)文獻進行[8-9]：總酚測定采用Folin-酚法；單寧測定采用鎢酸鈉-磷鉬酸比色法；黃酮采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法；蛋白質(zhì)采用考馬斯亮藍法；可溶性糖、多糖采用蒽酮比色法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和DPS對數(shù)據(jù)進行初步處理和統(tǒng)計分析。采用Duncans新復(fù)極差法對不同木麻黃品系小枝內(nèi)含物含量差異進行比較；采用z-score標準化法，對數(shù)據(jù)進行無量綱化；采用關(guān)聯(lián)系數(shù)

εi=，灰色關(guān)聯(lián)度τ（x0， xi）=εi（k），對抗蟲等級、平均化蛹率、平均蛹重和各內(nèi)含物含量進行關(guān)聯(lián)度分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同木麻黃品系小枝內(nèi)含物含量

各抗蟲等級木麻黃品系小枝內(nèi)含物含量見表2。由表2可知，總體上抗蟲等級越高，黃酮、單寧和總酚3種次生內(nèi)含物含量也越高。其中，黃酮含量以湛江3最高，惠83其次，分析結(jié)果顯示兩者差異達極顯著水平；惠1最低；其他品系若按含量從高到低排序，相鄰兩者之間差異不顯著。單寧含量也以湛江3最高，惠76其次，兩者之間差異極顯著；東山2號顯著低于龍7-18；惠1單寧含量最低?？偡雍咳砸哉拷?最高，惠76其次，兩者間差異極顯著；以惠1的總酚含量最低；其他品系從高到低兩兩之間差異不顯著。

蛋白質(zhì)含量隨抗蟲性增強而降低的規(guī)律較為明顯，以惠83最低，惠76其次；抗風、東山2號、廣東501均較高，三者差異不顯著。可溶性糖含量也基本呈現(xiàn)抗蟲品系較低，感蟲品系較高的趨勢；以湛江3最低，以廣東501最高。多糖含量以抗風的最高，惠83其次；以平潭2號最低，品系間無規(guī)律性。

2.2 抗蟲等級、平均化蛹率和平均蛹重與各內(nèi)含物的灰色關(guān)聯(lián)度分析

標準化結(jié)果見表3。平均化蛹率和平均蛹重是木毒蛾對作為飼料的木麻黃小枝適應(yīng)性的最直接的反映指標，因此本研究選擇這2個指標作為衡量木麻黃小枝對木毒蛾抗性的參考指標?？瓜x等級、平均化蛹率和平均蛹重與各內(nèi)含物的灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果見表4。與抗蟲等級關(guān)聯(lián)度最大的木麻黃小枝內(nèi)含物是蛋白質(zhì)，其次是可溶性糖，黃酮、多糖、單寧、總酚分別位列第三、第四、第五和第六。平均化蛹率與各內(nèi)含物的關(guān)聯(lián)系數(shù)從大到小依次為可溶性糖、蛋白質(zhì)、單寧、多糖、黃酮、總酚，其中與可溶性糖和蛋白質(zhì)的關(guān)聯(lián)系數(shù)均大于0.500 0。平均蛹重與各內(nèi)含物的關(guān)聯(lián)順序為：可溶性糖﹥蛋白質(zhì)﹥黃酮﹥單寧﹥總酚﹥多糖。

3 討論與結(jié)論

黃金水等[7]2013年于惠安對木毒蛾在不同木麻黃無性系間的取食選擇性研究發(fā)現(xiàn)，木毒蛾對不同木麻黃無性系的取食喜好存在顯著差異，并根據(jù)相對取食頻數(shù)（RFN）將其對不同木麻黃無性系的取食選擇性劃分為“偶食（RFN≤0.03）”、“少食（0.03

本研究結(jié)果顯示，不同木麻黃品系小枝的次生物質(zhì)黃酮、單寧、總酚含量整體呈現(xiàn)隨抗蟲性增強而升高的趨勢。而蛋白質(zhì)和可溶性糖含量卻呈現(xiàn)抗蟲程度越高含量越低的趨勢。同時，木麻黃抗蟲等級、平均化蛹率和平均蛹重均與小枝蛋白質(zhì)和可溶性糖含量有較高的關(guān)聯(lián)度。說明作為營養(yǎng)來源的蛋白質(zhì)和可溶性糖是木毒蛾幼蟲取食選擇最重要的因素；較低的蛋白質(zhì)和可溶性糖含量是木麻黃對木毒蛾抗性產(chǎn)生的主要因素，而次生物質(zhì)是起輔助作用的重要因素。有研究結(jié)果表明，次生物質(zhì)如總酚、單寧、黃酮對植物的抗蟲性有重要作用，其在一定程度上降低適口性，導致昆蟲的不選擇；甚至可影響昆蟲消化和代謝，推遲發(fā)育進度，甚至造成死亡[10-13]。這可能是次生物質(zhì)含量較高的木麻黃品系較為抗蟲的原因。而蛋白質(zhì)和氨基酸是昆蟲重要的營養(yǎng)來源，尤其是7種昆蟲自身不能合成的氨基酸。糖分也是重要的營養(yǎng)來源，并且具有一定的激食作用，鐘景輝等[14]對花角蚜小蜂的研究結(jié)果表明，用糖水或蜜水喂食花角蚜小蜂成蟲，具有延長其壽命，提高雌蟲產(chǎn)卵量的作用。這可能是可溶性糖含量較高的木麻黃品系較為感蟲的原因。

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