小分子化合物誘導茶樹抗蟲性相關(guān)生理指標的變化

李榮林，胡雲(yún)飛，楊亦揚，王文麗，申佳芳

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院園藝所, 江蘇 南京 210014；2.河南農(nóng)業(yè)大學園藝系， 河南 鄭州 450002)

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小分子化合物誘導茶樹抗蟲性相關(guān)生理指標的變化

李榮林1，胡雲(yún)飛1，楊亦揚1，王文麗2，申佳芳2

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院園藝所, 江蘇 南京 210014；2.河南農(nóng)業(yè)大學園藝系， 河南 鄭州 450002)

以麝香草酚等10種小分子物質(zhì)作為激發(fā)劑，比較研究了它們誘導茶樹與害蟲防御有關(guān)的酶系統(tǒng)變化和茶樹主要生化成分變化的特征，以了解它們所引起的誘導反應的差異。結(jié)果表明，各誘導物質(zhì)幾乎一致性地引起茶樹葉片可溶性蛋白的上升，除3-氨基丁酸處理外各處理葉片氨基酸總量也趨于上升。水楊酸、磺基水楊酸、對羥基苯甲酸乙酯、2,5-二羥基苯甲酸在結(jié)構(gòu)上具有高度共性，但它們所引起的生理反應卻有明顯差異。與水楊酸相比，磺基水楊酸、對羥基苯甲酸乙酯、2,5-二羥基苯甲酸誘導的茶樹葉片生化物質(zhì)的變化幅度較大,2,5-二羥基苯甲酸誘導處理下葉片過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性明顯上升,有一定應用潛力。Harpin蛋白處理引起苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性顯著下降，BTH 處理引起PAL活性顯著上升，但二者都未引起葉片多酚含量的顯著變化, 提示PAL與多酚的關(guān)系還有更多需要了解。百里香酚和肉桂醛處理引起POD和PPO活性下降，但誘導葉片咖啡堿含量的明顯上升,可能對茶樹具有特殊生理作用。

激發(fā)劑；誘導；茶樹；抗蟲性；生理指標

茶樹主要生長于暖溫帶、亞熱帶、熱帶地區(qū)，這些地區(qū)氣候溫和，雨量充沛，植被茂密，各種害蟲(包括某些螨類、介殼類動物)繁殖旺盛，常年危害茶樹的害蟲多達800余種，造成顯著危害的就有80多種[1]。長期以來，人們致力于發(fā)展無害化的茶樹植物保護方式，例如物理防控，生物防治等，這些方法各有所長，但因受使用條件的限制及出于經(jīng)濟可行性考慮，仍未能成為一種主導的方法[2-3]。同大多數(shù)經(jīng)濟作物一樣，現(xiàn)階段化學農(nóng)藥仍是控制茶樹害蟲的主要手段，而農(nóng)藥使用導致的環(huán)境、生態(tài)和健康問題已經(jīng)越來越嚴重。

增強植物自身的抗性，調(diào)動茶園天敵的活性是一種較為理想的綠色防控手段。人們發(fā)現(xiàn)植物遭受昆蟲取食或機械損傷后可激發(fā)植物產(chǎn)生防御反應，進一步研究發(fā)現(xiàn)某些外源物質(zhì)也能作為誘導因子誘導激發(fā)植物的抗病蟲潛力[4-5]。在誘導因子(激發(fā)劑)的作用下,植物被激發(fā)產(chǎn)生對病原菌或害蟲的非特異性抗性稱之為系統(tǒng)獲得性抗性，這種抗性已在很多植物的抗病性研究中得到了證實，也發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種具有潛在應用價值的誘導物質(zhì)，這些物質(zhì)基本上是天然存在或經(jīng)人工仿生合成的化合物，對人畜無害[6-7]。水楊酸、茉莉酸是研究報道最普遍的誘導活性物質(zhì)[8-9]，無機的磷酸鹽能誘導番茄多酚氧化酶活性明顯增強，并對疫病菌(Alternariasolani)產(chǎn)生抗性[9-10]。土壤施用硅后可誘導黃瓜產(chǎn)生抗性有關(guān)的生化變化,例如幾丁質(zhì)酶活性增強。還有報道草酸處理能提高黃瓜葉片POD活性，減輕黃瓜霜霉病的發(fā)病率[8-10]。非蛋白氨基酸3-氨基丁酸、3-氨基丙酸也是研究較多的抗性誘導物質(zhì)，合成的化合物二氯-二甲基環(huán)丙烷羧酸誘導水稻植保素的積累[8-9,12]，二氯異煙酸及其甲酯是一種保護雙子葉和單子葉植物免受病原菌和病毒侵染的化合物，苯并噻二唑能誘導小麥、水稻、煙草和黃瓜等多種作物產(chǎn)生對病原物的獲得性抗性。

植物對病原菌的抗性和對昆蟲的抗性在生理機制、信號響應系統(tǒng)上可能有明顯的不同[5-7]，但某些重要的生理指標可能是一致的，例如對茉莉酸誘導茶樹對茶尺蠖的抗性研究，水楊酸誘導對茶樹小綠葉蟬抗性的研究選取的茶樹生理指標都包含了氧化酶系統(tǒng)和植物多酚[16-18]。總的來說，現(xiàn)有抗性誘導物質(zhì)的研究主要針對于植物病害，以植物抗蟲性研究為目標的誘抗劑篩選較少見，由于抗蟲和抗病系統(tǒng)引起的生理反應有很多交叉之處，具有抗病性誘導活性的物質(zhì)也可能具有抗蟲性誘導的活性，因此本研究選取前人和我們自己研究過的10種可能具有誘抗劑功能的化合物及其近似物質(zhì)在茶樹上使用，探討所引起的抗性生理反應，為進一步篩選和潛在的應用提供必要的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試茶樹 試驗于2014年6月和2015年5月在江蘇省句容市省級示范茶場張廟茶場進行，選取生長整齊一致10年生黃山種茶樹作為實驗對象，行距1.5 m,茶行南北走向。

1.1.2 供試藥物及處理 試驗藥劑：麝香草酚、肉桂醛、水楊酸(SA)、磺基水楊酸、對羥基苯甲酸乙酯、2,5-二羥基苯甲酸購于國藥南京化學試劑有限公司，3-氨基丁酸(即β-氨基丁酸，BABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、苯并噻二唑(BTH)購于成都格雷西亞化學技術(shù)有限公司，超敏蛋白(Harpin蛋白)購自湖南農(nóng)業(yè)大學科技開發(fā)有限公司。

1.1.3 主要化學成分檢測 樣品經(jīng)微波殺青，70 ℃烘干磨細至60目。茶多酚用酒石酸鐵比色法測定，氨基酸用茚三酮比色法測定，咖啡堿用紫外法測定，可溶糖測定用蒽酮比色法，可容蛋白測定用考馬斯亮藍法。

1.1.4 葉片組織中酶活性測定 參考文獻的方法并根據(jù)本研究的需要作適當改進[19-20]。多酚氧化酶(PPO)和過氧化物酶(POD)提取: 取約0.5 g樣品于預冷的研缽中，加入0.5 g聚乙烯吡咯酮(PVP)、少許石英砂及預冷的 pH 6.2的磷酸緩沖液，冰浴上研磨成漿，轉(zhuǎn)入10 mL離心管中，殘渣用磷酸緩沖液沖洗合并倒入離心管，用緩沖液調(diào)整至刻度。4 ℃，6000 g離心15 min，上清液即為所需酶液。此酶液可兼作PPO和POD活性測定之用。

PPO活性的測定：取酶液0.5 mL放入10 mL比色管，加預冷的3 mL反應混合液(pH 6.2 磷酸緩沖液∶0.1 %脯氨酸∶1 %鄰苯二酚 = 10∶2∶3)，在 37℃恒溫水浴中準確保溫20 min，反應結(jié)束立即加入1 mL 6 mol·L-1鹽酸終止反應。然后于460 nm 波長處，用10 mm比色皿比色。空白反應管中的反應液不含鄰苯二酚，用等量緩沖液替代。酶活力定義為每克樣品吸光度每分鐘增加0.1為1個酶活力單位。

POD活性的測定：取0.5 mL酶液，加入預冷的0.5 mL 0.2 %愈創(chuàng)木酚溶液、0.5 mL 0.3 % 過氧化氫溶液、2 mL pH 8.0 磷酸緩沖液，在 37 ℃恒溫水浴鍋中保溫30 min，然后加 1 mL 6 mol·L-1鹽酸終止反應。空白反應管中的反應液不含愈創(chuàng)木酚，在470 nm波長處，用10 mm比色皿比色。酶活力定義為每克樣品吸光度每分鐘增加0.1為1個酶活力單位。

PAL活性的測定：稱取鮮樣0.5 g左右, 在液氮冷凍條件下研碎, 加少許石英砂, 加入5 mL含0.05 mol/L疏基乙醇的0.l mol·L-1pH 8.8硼酸緩沖液, 0.5 g不溶性PVP, 冰浴研磨, 4oC 10 000 r/min離心10 min, 上清液即為苯丙氨酸解氨酶的粗提液，用緩沖液調(diào)整體積至10 mL。測定酶活時取0.5 mL粗酶液加3.5 mL 濃度0.l mol·L-1，pH 8.8硼酸緩沖液,2 mL 0.02 mol·L-1苯丙氨酸溶液作為反應液,空白對照以蒸餾水替代酶液，將反應液于40oC恒溫水浴保溫20 min后，加0.5 mL 6 mol·L-1HCl 終止反應, 用紫外可見光分光光度計在波長290 nm處測定吸光度的變化。酶活力定義為每克樣品吸光度每小時增加0.01為1個酶活力單位。

理化成分分析[19-20]：鮮葉樣品用微波殺青、干燥，粉碎過60目篩。準確稱取0.5 g試樣于150 mL錐形瓶中，加入50 mL煮沸的蒸餾水，立即在沸水浴上浸提45 min(每10 min搖動1次)，浸提完畢立即過濾至50 mL容量瓶中，用蒸餾水洗滌殘渣3次，定容，4°C儲存。游離氨基酸惻定采用茚三酮比色法；咖啡堿測定用紫外法；多酚測定用酒石酸鐵比色法；可溶性糖測定用蒽酮-硫酸比色法。

所有生理生化指標測定均重復3次。統(tǒng)計分析用EXCEL 2007和SSR10.2。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同物質(zhì)處理對茶樹葉片組織中氧化酶活性的影響

以10種物質(zhì)對茶樹進行噴霧處理，結(jié)果引起多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性產(chǎn)生顯著不同的變化(圖1)，與對照相比，外源物質(zhì)處理引起PPO和POD活性降低的是相同的5種物質(zhì)，即對羥基苯甲酸、磺基水楊酸、肉桂醛、麝香草酚、超敏蛋白，PPO活性的下降十分明顯，但磺基水煙酸和肉桂酸而引起的POD活性下降不明顯。引起PPO活性和POD活性升高的是同樣的5種物質(zhì)，即3-氨基丁酸，苯并噻二唑，水楊酸，二羥基苯甲酸，茉莉酸。其中引起PPO活性顯著上升的有3-氨基丁酸和水楊酸，而苯并噻二唑， 2,5-二羥基苯甲酸和茉莉酸引起的PPO活性上升不明顯。5種引起POD活性上升的物質(zhì)都能顯著提高POD的活性。

圖1 誘導物質(zhì)引起的茶樹葉片多酚氧化酶(PPO)和過氧化物酶(POD)活性的變化Fig.1 Activity variation of PPO,POD in tea leaves induced by elicitors

本試驗中磺基水楊酸、肉桂醛，茉莉酸可引起PAL活性上升，但上升不明顯，麝香草酚和水楊酸引起的PAL升上達到顯著水平，而3-氨基丁酸和苯并噻二唑引起的PAL上升尤為明顯(圖2)。

對羥基苯甲酸，2,5-二羥基苯甲酸和超敏蛋白引起PAL活性下降，其中由超敏蛋白引起的PAL活性的下降極為顯著。

2.2 茶樹葉片中基本物質(zhì)的變化

在所有處理中，可溶蛋白含量都有上升，3-氨基丁酸和茉莉酸處理引起的蛋白含量上升最明顯。可溶糖變化趨勢是上升和下降基本上各占一半，但上升或下降的幅度都較小,各處理之間的差異大多不明顯。各處理氨基酸基本上都是增加的，只有3-氨基丁酸處理略有下降。各處理茶多酚總的變化也不大，但咖啡堿變化較明顯，除茉莉酸處理引起一定幅度的下降，大多呈上升趨勢，其中3-氨基丁酸處理引起的咖啡堿上升幅度特別大，與對照相比升高了37.8 %。其次麝香草酚，2,5-二羥基苯甲酸引起的咖啡堿上升也達到顯著水平。

可視化系統(tǒng)平臺上位機顯示采用Processing軟件編寫。Processing是一種具有革命前瞻性的新興計算機語言，其概念是在電子藝術(shù)的環(huán)境下介紹程序語言，并將電子藝術(shù)的概念介紹給程序設(shè)計師。它是Java語言的一種延伸，支持許多現(xiàn)有Java語言架構(gòu)，在語法上更加簡易。

3 討 論

早在上世紀初就有人注意到染病植物產(chǎn)生的抗性反應，但嚴格意義上的誘導抗性的科學研究直到20世紀50年代才開始，早期的研究基本上是關(guān)于抗病性的誘導，至20世紀70年代中后期開始有關(guān)植物誘導抗蟲性的研究逐漸受到關(guān)注[5-6]。到目前為止, 國內(nèi)外已在多種植物上進行了誘導抗蟲性的系統(tǒng)研究，包括一年生或多年生植物, 落葉植物或常綠植物，草本或木本植物[5-7]。通過這些研究發(fā)現(xiàn), 除了植食性昆蟲可以誘導植物產(chǎn)生抗性以外，真菌、細菌、病毒等生物因子無論是否將寄主植物作為主要的侵染對象不只引起植物的抗病性反應也能引起植物的抗蟲性反應，很多非生物因子如植物生長調(diào)節(jié)劑、除草劑、機械損傷、某些無機化合物等等因子, 亦能激發(fā)植物的誘導抗蟲性。隨著研究的深入發(fā)現(xiàn)的激發(fā)植物產(chǎn)生誘導抗蟲性的物質(zhì)越來越多，并且這些物質(zhì)除了激發(fā)植物的直接抗性外，還可以誘導植物產(chǎn)生間接的抗性，誘導抗性產(chǎn)生的機制也是多樣的。

圖2 誘導物質(zhì)引起的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的變化Fig.2 Activity variation of PAL in tea leaves induced by elicitors

表1 誘導物質(zhì)處理引起的茶樹葉片內(nèi)含物變化

在供試的10種化合物中，水楊酸或水楊酸甲酯、茉莉酸或茉莉酸甲酯、苯并噻二唑(BTH)、3-氨基丁酸(BABA)，已在茶樹上開展試驗，證實了它們誘導茶樹抗茶尺蠖或茶小綠葉蟬的功能[ 8,10,17]，水楊酸、茉莉酸及其酯類誘導植物抗病性的報道很多[11,13,15 ]，3-氨基丁酸和BTH在多種蔬菜水果上的實驗也證實了它們的抗性誘導能力[12-14]。

Harpin蛋白誘導植物抗病性的研究報告已有很多[21-22]，Harpin蛋白誘導茶樹提高抗逆能力的研究也已有報道[23]。麝香草酚又稱百里香酚，是一種單萜酚，與香芹酚是同分異構(gòu)體，可以從百里香油中提取，具有宜人香氣和很強的殺菌作用。已有報道百里香酚對西瓜枯萎病病菌具有一定抑制作用[24]。百里香酚化學名是2-異丙基-5-甲基苯酚，含有酚羥基，結(jié)構(gòu)上與水楊酸有某種相似性。肉桂醛也是報道很多的抑菌物質(zhì)，并存在于茶樹揮發(fā)物或茶葉香氣中[25-26]。蟲害引起的植物揮發(fā)物在植物-植食昆蟲-天敵的三重營養(yǎng)關(guān)系中的作用已經(jīng)受到很大關(guān)注，例如已經(jīng)揭示植物揮發(fā)物能增強性息素對植食性昆蟲的誘集作用，某些植物揮發(fā)物則對害蟲具有驅(qū)避作用，而能提高天敵對害蟲的寄生率[5-6，27]，筆者試圖了解植物揮發(fā)物回用于植物對植物本身的生理生化過程的影響。水楊酸是鄰羥基苯甲酸，對羥基苯甲酸與水楊酸是同分異構(gòu)體，對羥基苯甲酸也具有較強抑菌活性，脂溶性比水楊酸高，因此滲透力稍強，對羥基苯甲酸可作為食品防腐劑食用，安全性很高?；腔畻钏峒?-羥基-5-磺基-苯甲酸，是水楊酸衍生物，穩(wěn)定性好，但可以在適當條件下分解重新轉(zhuǎn)變?yōu)樗畻钏幔芸赡芫哂幸欢ǖ纳砘钚?。在誘導抗性的研究中，結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)產(chǎn)生相似的生理效力的例子經(jīng)常會遇到，例如尚未報道的研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)4-氨基-苯并噻二唑作為苯并噻二唑的衍生物二者具有類似的功能。因此這 10 種化合物或已在茶樹上試用觀察到誘導抗性的效應，或與已知具有誘導抗性的物質(zhì)具有結(jié)構(gòu)上的關(guān)聯(lián)性，或是具有抑菌活性的植物揮發(fā)物，將它們放在相同條件下進行測試，觀察它們所引起的茶樹生理效應的差異。

本試驗系統(tǒng)中，各試驗處理基本上都引起了茶樹葉片游離氨基酸和水溶蛋白的上升，游離氨基酸與水溶蛋白是相伴的，因此它們的變化趨勢基本一致。水楊酸處理引起可溶糖含量的異常降低，具有一定的指示意義，總體上各處理引起的可溶糖上升或下降的處理基本上各占一半，但植物營養(yǎng)組分的上升和下降與植物的生理活性、植物抗蟲性的關(guān)系可能需要從多種角度去理解。

在已報道的Harpin蛋白對茶樹抗寒性的促進作用研究中，Harpin蛋白處理也引起了茶樹葉片可溶蛋白的上升[23]，理論上可溶蛋白含量的上升有利于茶樹抗寒性能的提高。水溶蛋白和氨基酸無疑對植食性昆蟲是一種有利于生存的物質(zhì)，一般而言抗性反應的結(jié)果應引起營養(yǎng)物質(zhì)的下降，造成不利于昆蟲取食后發(fā)育的結(jié)果。但營養(yǎng)物質(zhì)的積累對茶樹而言是生長力強的標志，這將有助于茶樹通過提高補償性生長能力來消減害蟲的侵害造成的不利影響[18，26]，從茶樹的角度考慮這仍可以視為一種有利的反應。在我們此前的研究中用一定濃度的3-氨基丁酸和苯并噻二唑處理也發(fā)現(xiàn)引起了可溶蛋白和氨基酸的升高，并且伴隨著茶樹新稍長度和百芽重的小幅提高[27]，而在隨后的研究中發(fā)現(xiàn)，飼喂BABA和BTH處理的茶樹葉片的茶尺蠖生長發(fā)育受到顯著抑制，可見即使在誘導處理下營養(yǎng)物質(zhì)呈上升趨勢仍可以導致茶樹抗蟲性的增強。很多研究報告指出在誘導因子作用下，植物體內(nèi)的各種代謝活動顯著活躍，可溶性蛋白的上升是否與此有關(guān)聯(lián)還有待進一步分析。

化學物質(zhì)包括茶多酚、咖啡堿、氨基酸、可溶性糖組分不僅關(guān)系到茶葉的品質(zhì)與風味，也是茶樹抗性的生化基礎(chǔ)，但它們的含量水平變化與茶樹的抗蟲性之間的關(guān)系可能不是簡單的線性聯(lián)接，植物基本營養(yǎng)物質(zhì)的上升或下降及其所導致的植物抗蟲性的變化的規(guī)律仍有待努力探究。

張貽禮,朱俊慶等在研究茶樹品種對小綠葉蟬的抗性后認為假眼小綠葉蟬的蟲口密度與可溶性蛋白或氨基酸含量可能呈負相關(guān)或關(guān)系不明確[28-29]，這說明誘導作用下營養(yǎng)物質(zhì)出現(xiàn)下降趨勢不一定總是有利的，也可以推測害蟲在選擇取食時的個體行為與系統(tǒng)進化過程對食物的選擇機制并不完全一致，從系統(tǒng)進化角度看對昆蟲有利的選擇未必是個體的優(yōu)先選擇，一般認為植物的氣味才是昆蟲個體選擇寄主植物的主要根據(jù)[5-6，30]。

在本試驗條件下Harpin蛋白處理后茶樹葉片PAL活性降低至對照的20 %，而多酚含量變化甚微，因此盡管PAL活性與多酚的合成關(guān)系密切，但它們?nèi)源碇?個獨立的指標系統(tǒng)，只能說PAL活性升高有利于多酚的合成，多酚的最終積累水平還受許多其它因素的制約。本實驗中3-氨基丁酸和苯并噻二唑誘導的PAL活性上升與對照相比增加了1倍以上，但多酚并沒有相應明顯增加，也說明PAL活性變化與多酚含量的上升可能并不是直接相關(guān)或至少不是同步的。水楊酸和茉莉酸誘導處理PAL活性明顯升高，這與其它研究結(jié)果一致[16-17]。鑒于3-氨基丁酸、苯并噻二唑，茉莉酸和水楊酸都已明確具有誘導茶樹產(chǎn)生抗蟲性的作用，這提示PAL活性的上升除與多酚的變化可能存在長期的對應關(guān)系外，PAL活性的變化可能還有其它尚未明確的意義。

多酚的上升一般是抗性誘導效果顯著的表現(xiàn)，對很多植物來說，多酚的積累意味著適口性、可消化性的下降，對減少害蟲的取食具有明顯意義[5-6，20]。但對茶樹來說，多酚類物質(zhì)的含量水平很高，并且品種間變異幅度較大，多酚類總量可以在20 %～40 %的范圍變化[26]，因此多酚物質(zhì)含量的小幅度變化對其抗蟲性可能不起決定作用。水楊酸、茉莉酸、3-氨基丁酸及苯并噻二唑誘導茶樹產(chǎn)生抗蟲性已得到證實，但在本實驗中這幾種物質(zhì)引起的多酚變化卻并不顯著。多酚物質(zhì)的不同組分在很多情形下影響著它的生理活性，例EGCG與ECG相比對蛋白的結(jié)合力更強[20，26]，因此今后茶樹的抗性誘導研究中應對多酚物質(zhì)的組成給予關(guān)注。

由于PPO和POD可促進多酚的氧化，引起昆蟲的消化不良，所以PPO，POD活性的上升提示作物的抗蟲性水平提高[7，16-17]。以此觀察，雖然麝香草酚和肉桂醛都有直接的抑菌活性，并可能與誘導發(fā)生的植物揮發(fā)物有關(guān)，但在本實驗中卻顯示引起了PPO,POD的一致顯著性下降，PAL活性雖比對照有所上升，但不顯著。僅從酶活性誘導結(jié)果看，這2種物質(zhì)作為誘抗劑使用沒有明顯前景，但值得注意的是，在這2種物質(zhì)處理下茶葉內(nèi)含成分多呈增加趨勢，尤其是可溶蛋白和咖啡堿的提高較為顯著，提示這2種物質(zhì)在茶樹生理調(diào)節(jié)中仍可能發(fā)揮一定作用。

水楊酸、對羥基苯甲酸、磺基水楊酸、2,5-二羥基苯甲酸結(jié)構(gòu)上具有高度共性，但從試驗結(jié)果看它們引起的各種生理指標的變化卻有很大的不確定性。對羥基苯甲酸沒有引起可溶蛋白的明顯上升，但誘導氨基酸和咖啡堿含量小幅增加，磺基水楊酸和2,5-二羥基苯甲酸誘導可溶蛋白顯著上升，咖啡堿含量也有一定增加，與水楊酸相比，各種生化物質(zhì)變化幅度都有所增大。2,5-二羥基苯甲酸又稱龍膽酸，在植物抗病誘導上的作用已有研究[14-15]，在本試驗中誘導了POD活性的顯著升高，誘導PPO活性的升高雖然未達到顯著水平，但從絕對值看已與水楊酸、茉莉酸、3-氨基丁酸誘導處理的茶樹葉片PPO活性相當，因此值得進一步測試。

已有的報告顯示水楊酸、茉莉酸及其酯類，3-氨基丁酸, 苯并噻二唑?qū)Σ铇涞目瓜x誘導作用及其作用機理已得到一定說明[16-17,27]，從誘導抗性考察的常規(guī)指標看，它們也幾乎一致性地引起重要指標系統(tǒng)如PPO,POD活性的顯著升高，但在PAL活性的誘導以及對茶樹基本生化物質(zhì)的影響上表現(xiàn)并不一致，這固然可能與使用條件，與茶樹品種有關(guān)，也說明常規(guī)篩選方法雖然簡單、快速、直觀，仍有一定的局限性?，F(xiàn)已發(fā)展出幾種直接從分子水平篩選誘導劑的方法[31-32]，將酶學分析和分子生物學測試相結(jié)合的方法可能是今后誘導抗蟲性物質(zhì)篩選方法的重要發(fā)展方向。

激活劑的化學修飾常導致其活性的顯著改變，現(xiàn)已總結(jié)出一定的規(guī)律[33-34]，鑒于水楊酸及其衍生物制備容易，且基本無毒[35]，因此本實驗所進行的水楊酸類似物的誘導活性的比較研究對于這類物質(zhì)的進一步開發(fā)應用具有一定的參考價值。本實驗提示，結(jié)構(gòu)類似物質(zhì)在抗性誘導中引起的生理反應具有一定的互補性，不同結(jié)構(gòu)框架的物質(zhì)引起的抗性生理反應亦有明顯的不同，因此以不同誘抗劑進行組合—無論是基本骨架類似的物質(zhì)組合或是不同結(jié)構(gòu)類型物質(zhì)的組合開展誘導試驗或許會有更好的效果。

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(責任編輯 李山云)

Changes of Insect-resistance Relative Physiology Indexes Induced by Low Molecular Compounds in Tea Plant

LI Rong-lin1, HU Yun-fei1, YANG Yi-yang1, WANG Wen-li2, SHEN Jia-fang2

(1.Institute of Horticulture Science Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Jiangsu Nanjing 210014, China; 2. Department of Hoticulture Science Henan Agricultural University，Henan Zhenzhou 450002, China)

Taken 10 low molecular compounds(thymol, cinnamyl aldehyde, salicylic acid(SA), sulfosalicylic acid, ethyl p-hydroxybenzoate, 3-amino-butyricacid(BABA), benzothiadiazole(BTH), 2,5-dihydroxybenzoic acid, methyl jasmonate, harpin) as activators, characteristics of the induced changes of protect enzymes as well as the main bio-chemical components in tea plant were checked. The results showed that all activators could induce the increase of soluble protein content in tea plant except for 3-amino-butyricacid, and all other activators could also induce the increase of amino acid in tea leaves. On the other side though salicylic acid, sulfosalicylic acid, ethyl p-hydroxybenzoate, 2,5-dihydroxybenzoic acid were similar in molecular structure but induced a much different change of the main bio-chemicals in tea plant. Compared with salicylic acid, the variation amplitude of bio-chemicals induced by sulfosalicylic acid, ethyl p-hydroxybenzoate, 2,5-dihydroxybenzoic acid was greater,and 2,5-dihydroxybenzoic acid also induced the increase of the enzyme activity of POD and PPO obviously. Harpin inducing activity of PAL decreased sharply, while BTH inducing the PAL activity increased distinctly, but the polyphenol contents changed a little under the treatments of both activators, which indicated that there still were a lot of things to be understand between the relationship of PAL and tea polyphenols. With thymol, cinnamyl aldehyde inducing, the POD, PPO activities of tea plant decreased but the coffine content in tea leaves increased, which indicated that these two materials might have some special physiology function on tea plant.

Activators；Induce；Tea plant；Insect-resistance; Physiology

1001-4829(2016)07-1600-07

10.16213/j.cnki.scjas.2016.07.018

2015-07-14

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[CX(15)1036];江蘇省科技支撐計劃[(農(nóng)業(yè))BE2013331]

李榮林(1963-)，男，安徽人，副研究員，主要從事茶樹栽培研究，E-mail: L800LRL@163.com。

S435.711

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