基于組成型抗性性狀的油茶抗茶籽象的評(píng)價(jià)模型*

張守科 方林鑫 王 毅 張 威 舒金平 汪陽(yáng)東 王浩杰

(1. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所 杭州 311400； 2. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林木遺傳育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100091； 3. 青田縣林業(yè)局 青田 323900)

長(zhǎng)期以來(lái)，病蟲(chóng)害是造成作物損傷乃至減產(chǎn)的關(guān)鍵因素，培育并推廣抗病蟲(chóng)品種是治理病蟲(chóng)害最根本、最經(jīng)濟(jì)有效的手段，抗病蟲(chóng)育種一直是育種研究的重要內(nèi)容(吳元奇， 2001)。構(gòu)建有效的抗病蟲(chóng)評(píng)價(jià)模型以評(píng)估不同品種的抗病蟲(chóng)能力，對(duì)于新品種的選育和應(yīng)用有著重要意義。

育種工作中品種表型穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)品種優(yōu)良程度的重要指標(biāo)。植物抗性分為誘導(dǎo)性抗性和組成型抗性?xún)纱箢?lèi)(張蓬軍， 2007； 李新崗等， 2008； 謝輝等， 2012)，抗病蟲(chóng)品種表型的篩選往往聚焦于植物組成型抗性性狀。組成型抗性是植物固有的、基因決定的包括植物自身形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化等方面的抗性(Karbanetal.， 1997； 桂連友等， 2004)。植物組成型抗性主要受基因控制，不因一時(shí)環(huán)境因素改變而影響其抗性品質(zhì)，在植物寄主體內(nèi)始終發(fā)揮作用(孟昭軍， 2008)，在抗性品種選育中更具優(yōu)勢(shì)。植物抗蟲(chóng)不單單靠一個(gè)防御系統(tǒng)，有時(shí)是多系統(tǒng)聯(lián)用來(lái)抵御害蟲(chóng)。植物在植食性昆蟲(chóng)危害的選擇壓下進(jìn)化出各種抗性策略，表現(xiàn)為化學(xué)性狀(驅(qū)避性揮發(fā)物、有毒次生代謝物質(zhì)積累等)及物理性狀(果皮/葉片厚度、硬度等)的改變(Myersetal.， 2017)，而植食性昆蟲(chóng)在此進(jìn)程中與植物形成了“軍備競(jìng)賽”式的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系(Tojuetal.， 2011)。因而，植物抗性評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建需要考慮多抗性指標(biāo)聯(lián)合才可提升模型的精度和準(zhǔn)度(吳元奇， 2001)。

油茶(Camelliaoleifera)是我國(guó)目前主栽的木本油料作物之一，在南方山地經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位。因其產(chǎn)油率高、油品質(zhì)量好等因素與油橄欖(Oleaeuropaea)、油棕(Elaeisguineensis)、椰子(Cocosnucifera)并稱(chēng)為世界四大木本油料(姚小華等， 2012)。隨著我國(guó)油茶產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，油茶種植面積不斷擴(kuò)大，集約程度不斷提高，油茶病蟲(chóng)害也隨之發(fā)生，其中茶籽象(Curculiochinensis)(鞘翅目Coleoptera： 象甲科Curculionidae)最為嚴(yán)重。茶籽象是油茶最為主要的種實(shí)害蟲(chóng)，以成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)危害茶果，造成大量落果，嚴(yán)重影響茶果產(chǎn)量和茶油品質(zhì)。茶籽象危害隱蔽，一旦錯(cuò)過(guò)成蟲(chóng)羽化產(chǎn)卵的關(guān)鍵防治期，防治十分困難(舒金平等， 2013； 何立紅等， 2014； 張守科等， 2019)。當(dāng)前，茶籽象的防治仍依賴(lài)化學(xué)防治，但農(nóng)藥防治效果差而且有農(nóng)藥殘留問(wèn)題，食品及生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)大，因此，篩選抗蟲(chóng)性好、產(chǎn)油率高的無(wú)性系極為迫切。近年來(lái)，山茶屬(Camellia)植物抗病蟲(chóng)研究?jī)H茶樹(shù)(C.sinensis)開(kāi)展了一些誘導(dǎo)性抗性研究(Zhuetal.， 2019)，對(duì)于組成型抗性的研究較少(李榮林等， 2015； 趙豐華等， 2015； 金珊等， 2016； 鐘明躍， 2018)，而對(duì)于油茶抗蟲(chóng)組成型抗性性狀的研究尚未開(kāi)展，以至于對(duì)油茶不同品種的抗蟲(chóng)性評(píng)價(jià)尚未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(何立紅等， 2014； Zhangetal.， 2020)，因此構(gòu)建基于多個(gè)組成型抗性性狀參與的抗性評(píng)價(jià)模型對(duì)于油茶抗性育種有著重要的參考價(jià)值。

本研究以山茶屬植物抗茶籽象研究試驗(yàn)驗(yàn)證的3種抗性指標(biāo)(果形指數(shù)、果皮厚度、關(guān)鍵時(shí)期茶皂素積累量)作為依據(jù)(Zhangetal.， 2020)，以普通油茶無(wú)性系作為研究對(duì)象，長(zhǎng)時(shí)間尺度調(diào)查茶籽象為害率，通過(guò)逐步回歸分析，確定普通油茶抗茶籽象關(guān)鍵組成抗性性狀，并初步構(gòu)建抗性評(píng)價(jià)模型，為油茶新品種抗茶籽象與否提供判斷依據(jù)，并為我國(guó)油茶抗蟲(chóng)育種提供新思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地及油茶試驗(yàn)林概況

試驗(yàn)地分別位于江西省新余市分宜縣長(zhǎng)埠實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)油茶種質(zhì)園(27°57′28″N，115°04′11″E，海拔156 m)、浙江省青田大尖山油茶種植園(28°27′32″N，120°16′48″E，海拔432 m)。2處試驗(yàn)地均屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，均為油茶純林，油茶林基本處于無(wú)人為噴施農(nóng)藥防治病、蟲(chóng)、雜草的自然狀態(tài)，林下分布芒萁(Dicranopterispedata)、杠板歸(Polygonumperfoliatum)及禾本科(Poaceae)狗牙根(Cynodondactylon)、白茅(Imperatacylindrica)等雜草。長(zhǎng)埠實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)油茶種質(zhì)園油茶樹(shù)齡15 ～ 20年，種植長(zhǎng)林系列多個(gè)無(wú)性系且無(wú)性系間混種，均有結(jié)實(shí)，周?chē)懈涕?Citrusreticulata)林分布。大尖山油茶種植園油茶樹(shù)齡10 ～ 15年，主栽長(zhǎng)林系列多個(gè)無(wú)性系且無(wú)性系間混種，均有結(jié)實(shí)，周?chē)鸁o(wú)其他樹(shù)種分布。自2016年，本研究選取我國(guó)主栽的長(zhǎng)林系列普通油茶8個(gè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無(wú)性系(長(zhǎng)林3號(hào)、長(zhǎng)林4號(hào)、長(zhǎng)林18號(hào)、長(zhǎng)林22號(hào)、長(zhǎng)林40號(hào)、長(zhǎng)林53號(hào)、長(zhǎng)林55號(hào)、長(zhǎng)林166號(hào))作為抗性評(píng)價(jià)模型構(gòu)建的樣本無(wú)性系，連續(xù)4年不間斷觀測(cè)其生長(zhǎng)狀況、結(jié)實(shí)規(guī)律及茶籽象危害情況。

1.2 茶籽象為害率調(diào)查

于2016—2019年，每年9月下旬茶果采摘前，對(duì)選定的油茶8個(gè)無(wú)性系進(jìn)行隨機(jī)采樣。每一個(gè)無(wú)性系隨機(jī)選擇5株樣株，每株分為上、中、下3個(gè)層次，東、南、西、北4個(gè)方位，每個(gè)層次每個(gè)方位隨機(jī)摘取20個(gè)茶果，每株共計(jì)240個(gè)茶果，不足240個(gè)的植株則全部采摘。將2處搜集的茶果按照無(wú)性系編號(hào)帶回杭州市中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所養(yǎng)蟲(chóng)室，放置于室溫環(huán)境下，任老熟幼蟲(chóng)自由逸出茶果，統(tǒng)計(jì)老熟幼蟲(chóng)數(shù)量。待11月底，如持續(xù)7天未記錄到幼蟲(chóng)逸出，則認(rèn)定該無(wú)性系茶籽象已經(jīng)完全老熟逸出。按照為害率公式(李苗苗等， 2016)： 為害率(%)=(茶籽象逸出孔數(shù)/油茶果個(gè)數(shù))× 100%，統(tǒng)計(jì)不同無(wú)性系的受害率。

1.3 果形指數(shù)及果皮厚度測(cè)定

于2016—2019年，每年5月下旬茶籽象產(chǎn)卵高峰期時(shí)，在2塊試驗(yàn)地內(nèi)采集茶果，采樣方法同1.2。將采集的幼嫩茶果使用游標(biāo)卡尺測(cè)定果長(zhǎng)(a)、果寬(b)、果高(L)，按照公式： 果形指數(shù)=(a+b)/2L，分別求得8個(gè)油茶無(wú)性系果形指數(shù)(李青等， 2012； 何立紅等， 2014)。果皮厚度的測(cè)定按照果實(shí)基部、中部、端部3處厚度平均值作為一個(gè)茶果的果皮厚度。每個(gè)無(wú)性系隨機(jī)選取5株，每株240個(gè)果子，共測(cè)定1 200個(gè)茶果。

1.4 茶籽象發(fā)育關(guān)鍵期油茶種子中茶皂素含量測(cè)定

1.4.1 樣品準(zhǔn)備 基于前期對(duì)茶籽象對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)山茶屬(Camellia)植物的危害規(guī)律的調(diào)查(Zhangetal.， 2020)，山茶屬植物種子茶皂素含量變化與茶籽象幼蟲(chóng)發(fā)育時(shí)間密切相關(guān)，茶籽象幼蟲(chóng)的發(fā)育可分為產(chǎn)卵高峰期(5月下旬—6月上旬)、初孵幼蟲(chóng)期(6月中旬—6月下旬)、幼蟲(chóng)發(fā)育期(7月上旬— 8月中旬)和幼蟲(chóng)成熟期(8月下旬— 9月下旬)4個(gè)階段。2016—2019年，在這4個(gè)關(guān)鍵時(shí)期分別進(jìn)行茶果樣品采集，采集方法同1.2，但每個(gè)層次每個(gè)方位僅隨機(jī)摘取5個(gè)茶果，每株共計(jì)60個(gè)茶果； 將茶果放置于4 ℃冰箱內(nèi)，帶回實(shí)驗(yàn)室后將種仁剝出置于 -20 ℃冰箱內(nèi)冷凍保存供試。每個(gè)無(wú)性系隨機(jī)選取5株，每株60個(gè)茶果的種仁作為一個(gè)樣品，共5個(gè)重復(fù)。

1.4.2 茶皂素含量測(cè)定 參考Zhang(2016)的方法測(cè)定茶皂素含量。色譜預(yù)處理?xiàng)l件如下： 色譜柱為安捷倫Eclipse XDB-C18(安捷倫科技公司)(4.6 mm × 250 mm，5 μm)，流動(dòng)相為甲醇∶水(體積比9∶1)； 檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm； 柱溫25 ℃。標(biāo)準(zhǔn)處理： 準(zhǔn)確稱(chēng)量茶皂素標(biāo)準(zhǔn)品0.5 g(精確至0.000 1 g)，用甲醇超聲溶解，體積為100 mL，分別取1.00、3.00、5.00、7.00、9.00 mL，置于5 個(gè)50 mL體積的容量瓶中。0.45 μm微孔膜過(guò)濾。標(biāo)準(zhǔn)曲線以質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的峰面積作為縱坐標(biāo)計(jì)算繪制。樣品中茶皂素含量測(cè)定： 稱(chēng)取樣品0.058 g(精確至0.000 1 g)，用甲醇超聲溶解，定容于50 mL容量瓶中。0.45 μm微孔膜過(guò)濾。每個(gè)樣品5個(gè)重復(fù)。按公式計(jì)算茶皂素含量，茶皂素含量(%)=X×V/m× 100%，式中：X為樣品溶液濃度(g·mL-1)，V為定容體積(mL)，m為樣品質(zhì)量(g)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及模型構(gòu)建

利用SPSS 20軟件對(duì)8個(gè)油茶無(wú)性系間茶籽象為害率、果形指數(shù)、果皮厚度及4個(gè)時(shí)期茶皂素含量等數(shù)據(jù)進(jìn)行ANOVA單因素方差分析。并利用Graphpad繪圖軟件繪制小提琴散點(diǎn)圖及進(jìn)行方差分析?；诠沃笖?shù)數(shù)據(jù)，利用R語(yǔ)言kmean()函數(shù)進(jìn)行8個(gè)無(wú)性系聚類(lèi)分析(湯銀才， 2008)； 并利用R語(yǔ)言中g(shù)gplot2包中g(shù)eom_ribbon()函數(shù)繪制基于果形指數(shù)分布的峰巒圖直觀展示8個(gè)無(wú)性系果形指數(shù)分布狀況及聚類(lèi)情況。利用網(wǎng)絡(luò)在線繪圖工具(https:∥www.omicshare.com/tools/Home/Soft/heatmap)繪制不同時(shí)期茶皂素含量變化熱圖(Zhangetal.， 2020)?；貧w模型的構(gòu)建采用R語(yǔ)言中MASS包中的stepAIC()函數(shù)(汪海波等， 2018)，利用果形指數(shù)(X1)、果皮厚度(X2)、4個(gè)時(shí)期的茶皂素含量(X3-6)、茶籽象為害率(Y)，依據(jù)精準(zhǔn)AIC準(zhǔn)則進(jìn)行逐步回歸分析，篩選出與Y最為相關(guān)的X值帶入模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶籽象對(duì)8個(gè)油茶無(wú)性系的為害率

4年間對(duì)油茶長(zhǎng)林系列8個(gè)主推無(wú)性系茶籽象為害率的追蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)林3號(hào)(46.02% ± 0.02%)和長(zhǎng)林18號(hào)(37.30% ± 0.02%)4年受害率維持較高(圖1)； 而長(zhǎng)林166號(hào)受害率為35.33% ± 0.01%，在選取的8個(gè)無(wú)性系中處于中間類(lèi)型； 其余長(zhǎng)林4號(hào)、22號(hào)、40號(hào)、53號(hào)及55號(hào)彼此之間受害率差異不大(P>0.05)，維持在20%左右，與長(zhǎng)林3號(hào)、18號(hào)、166號(hào)差異顯著(P<0.05)(圖 1)。4年內(nèi)長(zhǎng)林22號(hào)的受害率極大值(30%)與極小值(12%)差異最大，長(zhǎng)林55號(hào)極值變異最小(圖 1)。

圖2 油茶8個(gè)無(wú)性系的果型指數(shù)差異Fig.2 The difference of capsule-shape indexes among 8 clones of Camellia oleifera

圖1 茶籽象對(duì)油茶8個(gè)無(wú)性系的為害率Fig.1 Damage rate of Curculio chinensis to 8 clones of Camellia oleifera不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P <0.05)。下同。The bar marked with different lowercase letters is significantly different at the level of P<0.05. The same below.

2.2 茶籽象產(chǎn)卵高峰期8個(gè)油茶無(wú)性系的果形指數(shù)

茶籽象產(chǎn)卵高峰期，8個(gè)油茶無(wú)性系的幼果果形指數(shù)存在顯著差異，差異主要來(lái)自無(wú)性系分組組間(F=1 766.98，P<0.001)。從聚類(lèi)樹(shù)來(lái)看，可以分為4個(gè)大的類(lèi)群： 長(zhǎng)林3號(hào)和55號(hào)； 長(zhǎng)林4號(hào)、22號(hào)、40號(hào)和53號(hào)； 長(zhǎng)林166號(hào)； 長(zhǎng)林18號(hào)(圖 2)。其中，長(zhǎng)林18號(hào)和22號(hào)果形指數(shù)接近于1，幼果近圓形； 且長(zhǎng)林18號(hào)幼果發(fā)育更為統(tǒng)一，大多數(shù)幼果果形指數(shù)差異不大，密集聚集于0.9 ～ 1之間，極值之差為0.06(圖 2)； 而長(zhǎng)林22號(hào)果形指數(shù)極大值1.04，極小值0.96，且較為均勻地分布于0.96～1.04之間(圖 2)。8個(gè)無(wú)性系中，長(zhǎng)林166號(hào)的果形指數(shù)變異最大，極值之差為0.18，所有果形指數(shù)處于0.51 ～ 0.69之間，果型為橢圓形。其他無(wú)性系介于長(zhǎng)林166號(hào)與長(zhǎng)林18號(hào)和22號(hào)之間，果形指數(shù)差異不大(P>0.05)(圖 2)。

2.3 茶籽象產(chǎn)卵高峰期8個(gè)油茶無(wú)性系的果皮厚度

茶籽象產(chǎn)卵高峰期，8個(gè)油茶無(wú)性系果皮厚度差異顯著，差異主要來(lái)自無(wú)性系分組組間(F=198.92，P<0.001)。其中長(zhǎng)林53號(hào)果皮最厚，為(5.03 ± 0.08)mm，長(zhǎng)林22號(hào)次之，為(4.095 ± 0.07)mm(圖 3)； 長(zhǎng)林3號(hào)、4號(hào)、18號(hào)和22號(hào)果皮厚度均值均處于4 ～ 5 mm之間，4者存在差異，但僅長(zhǎng)林4號(hào)與長(zhǎng)林22號(hào)存在顯著差異(P<0.05)，而從無(wú)性系內(nèi)部變異分析來(lái)看，長(zhǎng)林18號(hào)和22號(hào)無(wú)性系內(nèi)極值差(分別為0.18和0.2)均大于長(zhǎng)林3號(hào)和4號(hào)(分別為0.03和0.02)(圖 3)； 長(zhǎng)林55號(hào)和166號(hào)，在茶籽象產(chǎn)卵高峰期平均果皮厚度最薄，處于3 ～ 4 mm，且無(wú)性系內(nèi)極值差也不大，但二者果皮厚度差異顯著(P<0.05)(圖3)。

圖3 油茶8個(gè)無(wú)性系的果皮厚度差異Fig.3 The difference of pericarp thickness among 8 clones of Camellia oleifera

2.4 茶籽象發(fā)育過(guò)程中8個(gè)油茶無(wú)性系種子中茶皂素積累規(guī)律

對(duì)茶籽象產(chǎn)卵高峰期、初孵幼蟲(chóng)期、幼蟲(chóng)發(fā)育期、幼蟲(chóng)成熟期油茶種子中茶皂素積累量進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果表明，長(zhǎng)林22號(hào)、40號(hào)和55號(hào)聚為一支； 長(zhǎng)林3號(hào)和4號(hào)聚為一支； 長(zhǎng)林18號(hào)、53號(hào)和166號(hào)聚為一支(圖 4)。4個(gè)時(shí)期，8個(gè)無(wú)性系之間茶皂素含量差異都極顯著(P<0.001)，且變異主要來(lái)自組間，說(shuō)明茶皂素含量無(wú)性系之間的差異大于無(wú)性系內(nèi)(表 1)。從發(fā)育期來(lái)看，產(chǎn)卵高峰期長(zhǎng)林3號(hào)、4號(hào)、18號(hào)、53號(hào)及166號(hào)茶皂素含量差異不大(P<0.05)，22號(hào)和40號(hào)則顯著高于其他無(wú)性系(P<0.05)，分別為(3.5 ± 0.35)mg·g-1和(3.4 ± 0.096)mg·g-1； 初孵幼蟲(chóng)期，長(zhǎng)林3號(hào)、4號(hào)、18號(hào)和166號(hào)茶皂素含量差異不大(P>0.05)，與長(zhǎng)林22號(hào)、53號(hào)及55號(hào)差異顯著(P<0.05)； 幼蟲(chóng)發(fā)育期，長(zhǎng)林3號(hào)和4號(hào)茶皂素含量最低且與其他樣本差異顯著(P<0.05)，長(zhǎng)林40號(hào)含量則最高； 幼蟲(chóng)成熟期，長(zhǎng)林22號(hào)、40號(hào)、55號(hào)茶皂素含量最高，長(zhǎng)林3號(hào)、4號(hào)最低，長(zhǎng)林18號(hào)、53號(hào)、166號(hào)居于中間，且這3組無(wú)性系之間的含量差異顯著(P<0.05)(圖 4)。

圖4 油茶8個(gè)無(wú)性系種子中茶皂素積累規(guī)律Fig.4 The accumulation of tea saponin content in seeds among 8 clones of Camellia oleifera

2.5 基于8個(gè)油茶無(wú)性系的組成型抗性指標(biāo)構(gòu)建抗性評(píng)價(jià)模型

以茶籽象為害率(Y)為因變量，運(yùn)算開(kāi)始時(shí)模型包含6個(gè)自變量(X1： 果形指數(shù)；X2： 果皮厚度；X3： 產(chǎn)卵高峰期茶皂素含量；X4： 初孵幼蟲(chóng)期茶皂素含量；X5： 幼蟲(chóng)發(fā)育期茶皂素含量；X6： 幼蟲(chóng)成熟期茶皂素含量)，每一次擬合是依據(jù)貢獻(xiàn)值排除1個(gè)變量，初始AIC=-136.53，隨著變量的依次排除，AIC值發(fā)生由-160.21、-163.67、-173.5、-175.86的變化； 且果形指數(shù)(X1，P=0.216 9)、果皮厚度(X2，P<0.001)、4個(gè)時(shí)期的茶皂素積累量(X3，P=0.129 9；X4，P<0.001；X5，P<0.05；X6，P<0.01)6個(gè)自變量，模型檢驗(yàn)結(jié)果擬合度較好。但經(jīng)過(guò)偏回歸檢驗(yàn)分析： 果皮厚度(X2，P=0.072 99)、茶籽象發(fā)育后3個(gè)時(shí)期的茶皂素積累量(X4，P<0.001；X5，P<0.01；X6，P<0.01)4個(gè)變量與0有顯著差異，其余變量與0沒(méi)有顯著差異。最終基于4個(gè)變量進(jìn)行逐步回歸，構(gòu)建模型為：Y=0.531 6-0.301X2- 0.436 57X4+ 0.059 526X5- 0.019 4X6，擬合程度好(R2=0.773 7，P<0.01)。

3 討論

林木抗蟲(chóng)育種研究起步晚，且受限于遺傳轉(zhuǎn)化體系難構(gòu)建、育種周期長(zhǎng)的劣勢(shì)，研究進(jìn)展一直相對(duì)緩慢(萬(wàn)志兵等， 2012)。在國(guó)家倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形勢(shì)下，林木抗蟲(chóng)品種的選育仍然是現(xiàn)階段林木遺傳育種研究的重要內(nèi)容。選育穩(wěn)定遺傳的組成型抗蟲(chóng)表型是抗蟲(chóng)育種的關(guān)鍵(吳元奇， 2001)。植物為了適應(yīng)植食性昆蟲(chóng)危害的選擇壓力進(jìn)化出各種組成型抗性性狀，表現(xiàn)為化學(xué)性狀(拒食性揮發(fā)物、各種有毒次生代謝物質(zhì)穩(wěn)定積累)及物理性狀(厚度、硬度)的改變(Myersetal.， 2017)。

山茶屬植物組成型抗性包括果皮厚度、果形指數(shù)、果實(shí)絨毛、顏色等物理指標(biāo)(李榮林等， 2015； 趙豐華等， 2015； 金珊等， 2016)和茶皂素、單寧酸含量等化學(xué)指標(biāo)，可以作為山茶屬植物重點(diǎn)的抗性性狀加以篩選(Zhangetal.， 2020)。山茶屬植物果實(shí)多呈圓球狀，針對(duì)不同無(wú)性系油茶果實(shí)測(cè)定的果形指數(shù)介于0.5 ～ 1.4之間(左繼林等， 2012； 董萬(wàn)領(lǐng)等， 2013； 李小梅等， 2013)，呈現(xiàn)橢圓形到圓形。何立紅等(2014)在對(duì)小果油茶(Camelliameiocarpa)果形指數(shù)與茶籽象為害率的研究中發(fā)現(xiàn)，果形指數(shù)越接近于1即果子越圓為害率越高。本研究對(duì)油茶8個(gè)長(zhǎng)林無(wú)性系的果形指數(shù)測(cè)定基本與何立紅等(2014)結(jié)果一致，無(wú)性系之間果型變異較大(果形指數(shù)在0.5 ～ 1.2之間)，但在多元線性回歸分析中果形指數(shù)擬合度不佳，且偏回歸系數(shù)與0差異不顯著(P=0.769 4)，構(gòu)建模型時(shí)被舍去。茶籽象幼蟲(chóng)無(wú)轉(zhuǎn)寄主特性，不同品種油茶受害率與茶籽象成蟲(chóng)產(chǎn)卵選擇密切相關(guān)，因此成蟲(chóng)產(chǎn)卵期的果形指數(shù)可能與茶籽象產(chǎn)卵偏好有關(guān)。本研究測(cè)定了茶籽象產(chǎn)卵期不同品種的果形指數(shù)，但其在回歸擬合時(shí)被舍去，說(shuō)明在茶籽象產(chǎn)卵高峰期果形指數(shù)在油茶抗性評(píng)價(jià)中貢獻(xiàn)不顯著(X1，P=0.216 9)。何立紅等(2014)認(rèn)為果形指數(shù)與茶籽象危害密切相關(guān)，其測(cè)定的是幼蟲(chóng)老熟期茶果的尺寸，而本研究是成蟲(chóng)產(chǎn)卵期的果形指數(shù)，結(jié)果不一致的原因可能與取樣時(shí)間不一致有關(guān)。

植物表皮組織加厚，是抵御昆蟲(chóng)危害的一種適應(yīng)機(jī)制。不同茶樹(shù)(Camelliasinensis)種質(zhì)對(duì)黑刺粉虱(Aleurocanthusspiniferus)的抗性隨著葉片海綿組織增厚而表現(xiàn)抗性增強(qiáng)(王慶森等， 2009)； 沙棘(Hippophaerhamnoides)樹(shù)皮表皮厚度、表皮細(xì)胞緊密程度等與抗沙棘木蠹蛾(Holcocerushippophaecolus)有顯著相關(guān)性(趙延霞等， 2012)； 在日本山茶(Camelliajaponica)與日本山茶象(Curculiocamelliae)協(xié)同進(jìn)化關(guān)系的研究中也發(fā)現(xiàn)類(lèi)似規(guī)律，象甲喙的長(zhǎng)度與茶果果皮厚度關(guān)系密切(Tojuetal.， 2005； 2006； 2011； Toju， 2011)。本課題組的前期研究發(fā)現(xiàn)，茶籽象喙長(zhǎng)約5 ～ 7 mm，而除浙江紅山茶(Camelliachekiangoleosa)(果皮厚度 >8 mm)外大部分山茶屬植物的果皮厚度都在6 mm以下，且我國(guó)各地區(qū)茶籽象并未形成基于寄主適應(yīng)的局域種群(Zhangetal.， 2018； 2019)，因此基于最優(yōu)覓食理論(Charnov， 1976)及山茶屬植物果皮厚度與茶籽象為害率的關(guān)系分析推測(cè)，果皮厚度可能是阻礙茶籽象產(chǎn)卵的重要屏障，果皮厚度增加了雌性茶籽象的取食、產(chǎn)卵難度。從本研究中的8個(gè)油茶無(wú)性系茶籽象產(chǎn)卵高峰期果皮厚度測(cè)定結(jié)果來(lái)看，不同無(wú)性系之間果皮厚度存在明顯差異，且多元線性回歸模型中果皮厚度擬合度高且顯著(P<0.001)，但偏回歸系數(shù)與0差異顯著性較低(P=0.769 4)，果皮厚度在模型中貢獻(xiàn)權(quán)重僅次于初孵幼蟲(chóng)期茶皂素含量。

植物能穩(wěn)定表達(dá)產(chǎn)生對(duì)害蟲(chóng)有毒、抗?fàn)I養(yǎng)和難消化的次生代謝化合物直接殺傷昆蟲(chóng)或降低昆蟲(chóng)對(duì)食物的消化能力，使昆蟲(chóng)不能獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)，從而可減少或阻止昆蟲(chóng)的進(jìn)一步取食，達(dá)到直接抗蟲(chóng)的目的。植物皂苷是一類(lèi)重要的防御性化合物，包含三萜類(lèi)和甾體類(lèi)皂苷。研究表明茶皂苷會(huì)刺激小鼠(Musmusculus)腸道黏膜引起毒性病變(Kawaguchietal.，1994)，甾體類(lèi)皂苷則會(huì)引發(fā)羊的腸胃疾病，從而降低腸道蠕動(dòng)，降低食物利用效率導(dǎo)致植食性動(dòng)物體質(zhì)量下降(Wisl?ffetal.， 2008)。山茶屬植物可以通過(guò)茶皂素抑制茶籽象與營(yíng)養(yǎng)代謝相關(guān)的腸道菌群豐度，進(jìn)而造成茶籽象發(fā)育不良，來(lái)發(fā)揮抗蟲(chóng)作用(Zhangetal.， 2020)。油茶8個(gè)長(zhǎng)林無(wú)性系種子中的茶皂素在茶籽象4個(gè)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期的積累規(guī)律存在明顯差異，其中初孵幼蟲(chóng)期、幼蟲(chóng)發(fā)育期和幼蟲(chóng)成熟期茶皂素含量在多元線性回歸模型中占據(jù)較高權(quán)重且擬合顯著(P<0.001)。產(chǎn)卵高峰期茶皂素濃度在模型擬合過(guò)程中由于擬合度不高被舍棄，說(shuō)明產(chǎn)卵高峰期油茶無(wú)性系種子中茶皂素含量低且對(duì)雌性茶籽象產(chǎn)卵影響不大，與后期為害率相關(guān)性不大。

茶籽象危害是導(dǎo)致茶果采前脫落的重要原因(舒金平等， 2013)，但茶籽象危害導(dǎo)致落果的多少與品種、種植年限、種植條件及氣候等因素均有關(guān)系。本研究發(fā)現(xiàn)9月下旬在選定的2個(gè)試驗(yàn)樣地內(nèi)還未出現(xiàn)明顯的蟲(chóng)害落果現(xiàn)象和幼蟲(chóng)逃逸現(xiàn)象，這可能與本研究中調(diào)查的對(duì)象均是栽種時(shí)間不長(zhǎng)的新品種林且種植及管理情況良好有關(guān)。但在落果較早且較為嚴(yán)重的油茶種植區(qū)，選擇7月中、下旬進(jìn)行茶籽象為害率的調(diào)查可能更為準(zhǔn)確。

4 結(jié)論

茶籽象是我國(guó)油茶產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要威脅性蟲(chóng)害。本研究基于油茶長(zhǎng)林無(wú)性系組成型抗性性狀測(cè)定，并采用多元線性回歸模型綜合分析果形指數(shù)和果皮厚度以及茶籽象4個(gè)為害關(guān)鍵期油茶種子中茶皂素含量與茶籽象為害率的關(guān)系，初步構(gòu)建了以茶籽象為害率為因變量、以果皮厚度及茶籽象初孵幼蟲(chóng)期、幼蟲(chóng)發(fā)育期和幼蟲(chóng)成熟期油茶種子中茶皂素含量為自變量的油茶抗茶籽象評(píng)價(jià)模型。模型的構(gòu)建可為油茶新品種對(duì)茶籽象的抗性評(píng)價(jià)提供依據(jù)，為我國(guó)油茶品種的抗病蟲(chóng)選育提供新思路。