寄主植物對(duì)不同種群密度樟葉蜂取食后的生理防御響應(yīng)

程柯方，劉 俏，程遠(yuǎn)東，梁 寬，陳伏生，2*

（1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院/江西省森林培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 鄱陽湖流域森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045）

【研究意義】森林病蟲害是中國林業(yè)經(jīng)營管理中的“三害”之一，會(huì)造成林木生理、形態(tài)以及組織上的不正常變化，嚴(yán)重影響林木的生長、發(fā)育，甚至?xí)?dǎo)致死亡[1]。植物在遭受昆蟲取食和干擾時(shí)不能像動(dòng)物進(jìn)行逃避避險(xiǎn)，而是在相互作用中進(jìn)化出有效的防御機(jī)制[2]。葉片作為植物感受外界環(huán)境變化的敏感性器官之一[3]，在自然界中被害蟲啃食后影響其光合作用，繼而影響植株的生長狀態(tài)和生理功能[4]。為此，植株葉片對(duì)蟲害的生理防御響應(yīng)研究一直受到關(guān)注，對(duì)預(yù)防和指導(dǎo)蟲害防治具有重要的科學(xué)價(jià)值?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】一般認(rèn)為植物是通過釋放次生代謝物、植物激素以及改變養(yǎng)分含量等防御策略應(yīng)對(duì)害蟲危害[5]。次生代謝物的釋放可以延緩植食性昆蟲的生長、降低繁殖能力甚至造成死亡[6]。當(dāng)植食性昆蟲取食植物的葉片時(shí)，植物通過影響生物合成基因表達(dá)產(chǎn)生有毒的次生代謝物質(zhì)（譬如酚類等）。而酚類物質(zhì)攝入過多會(huì)限制昆蟲的生長發(fā)育，提升幼蟲的死亡率，其中單寧攝入會(huì)影響昆蟲對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的取食和消化，出現(xiàn)拒食現(xiàn)象[6]。研究表明，烏桕（Sapium sebiferum）葉片受到紅胸律點(diǎn)跳甲（Bikasha collari）侵害時(shí)，葉片的單寧含量顯著增加[7]。次生代謝物質(zhì)的傳遞、調(diào)控和誘導(dǎo)主要通過激素等信號(hào)分子實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害的抵御，其中，茉莉酸和茉莉酸甲酯最具代表性，在平衡植物生長發(fā)育和響應(yīng)脅迫起重要作用[8]。當(dāng)植物葉片受到蟲害時(shí)，茉莉酸和茉莉酸甲酯進(jìn)行防衛(wèi)基因的表達(dá)，產(chǎn)生特異的誘導(dǎo)蛋白，有效提高植物對(duì)昆蟲的防御[9-10]。同時(shí)，昆蟲的取食作為植物防御的誘導(dǎo)因子，能引發(fā)植物的營養(yǎng)成分發(fā)生變化，影響氨基酸和糖類等其他營養(yǎng)物質(zhì)組成，進(jìn)而影響植食性昆蟲的取食和植物的防御響應(yīng)[11]。目前的研究多集中在植物對(duì)蟲害產(chǎn)生防御物質(zhì)成分的評(píng)估，但對(duì)不同密度蟲害和受蟲害后植物在時(shí)間動(dòng)態(tài)上的響應(yīng)機(jī)制及不同防御物質(zhì)的協(xié)同與權(quán)衡等方面知之甚少，有待進(jìn)一步研究。樟樹（Cinnamomum camphora）是我國南方重要的鄉(xiāng)土樹種，集木材、觀賞和固碳等多功能為一體，種植廣泛，具有較高的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值[12]。蟲害防治是樟樹經(jīng)營管理首要任務(wù)，其典型蟲害之一是樟葉蜂（Mesoneura rufonota），通過幼蟲食害幼樹或林木的嫩葉及嫩梢[13]，嚴(yán)重影響林木生長?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，樟葉蜂防治以化學(xué)防治（殺蟲劑）為主，對(duì)環(huán)境危害較大，如何誘導(dǎo)植物自身抗蟲性抵御蟲害是蟲害防治的關(guān)鍵措施。本文以樟樹及食葉害蟲樟葉蜂為研究體系，采用盆栽模擬控制試驗(yàn)，觀測(cè)樟葉蜂不同取食密度后樟樹葉片次生代謝物、植物激素和養(yǎng)分含量的動(dòng)態(tài)變化，旨在了解樟樹對(duì)樟葉蜂取食脅迫的響應(yīng)及生理機(jī)制?！緮M解決的關(guān)鍵問題】（1）樟樹葉片防御性物質(zhì)含量受不同密度蟲害而有別，種群密度40 頭/株蟲害誘導(dǎo)葉片防御強(qiáng)度顯著高于低度蟲害，即前者防御性物質(zhì)含量高于后者；（2）樟樹葉片受蟲害取食后，次生代謝物和植物激素響應(yīng)快于養(yǎng)分含量，且前兩者的時(shí)間滯后效應(yīng)大于后者，即蟲害停止后，次生代謝物和植物激素響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間長于養(yǎng)分含量。研究結(jié)果有助于理解植物與食葉昆蟲的互作關(guān)系，為林業(yè)生態(tài)防治害蟲提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

樟葉蜂幼蟲來自江西農(nóng)業(yè)大學(xué)森林保護(hù)昆蟲實(shí)驗(yàn)室，該幼蟲原始種群來自江西省金溪縣雙塘鎮(zhèn)烏石村和對(duì)橋鎮(zhèn)旸田村的香樟林基地。試驗(yàn)所用樟葉蜂蟲態(tài)均為3～4 齡幼蟲，為人工飼養(yǎng)培育的穩(wěn)定種群。

2018 年4 月從江西省南昌市苗圃基地選取健康無病蟲害、長勢(shì)均勻、健壯的一年生樟樹幼苗27 株，平均地徑為0.90 cm，平均株高46.00 cm，平均分枝數(shù)為5，葉片量為40～55 片，種植于上口徑為30.00 cm、下口徑為25.00 cm、高為30.00 cm 的花盆中。培養(yǎng)土壤選取當(dāng)?shù)赝寥?，混合均勻，土壤pH 為4.62，全氮（TN）為1.66 g/kg、全磷（TP）為0.51 g/kg；銨態(tài)氮（NH4+-N）和硝態(tài)氮（NO3-N）分別為3.29 mg/kg和0.77 mg/kg、有效磷（AP）為0.54 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

盆栽培養(yǎng)1年后，采用單因素三水平完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將樟樹幼苗分為9組，每組3株重復(fù)，且每組間隔5 m 以上，并用5 mm 孔徑紗網(wǎng)圍住，防止樟葉蜂幼蟲逃逸及其他昆蟲進(jìn)入危害。2019 年4 月，設(shè)置PD20（種群密度20 頭/株）、PD40（種群密度40 頭/株）和CK（種群密度0 頭/株）等3 種蟲害密度進(jìn)行控制試驗(yàn)。將樟葉蜂幼蟲轉(zhuǎn)移到對(duì)應(yīng)的樟樹幼苗中，在自然光溫條件下任其自由取食。由于樟葉蜂幼蟲期較短，在取食5 d之后收回，更換另一批相同日齡的幼蟲重復(fù)以上處理繼續(xù)取食5 d，取食時(shí)間合計(jì)10 d，至此，目測(cè)害蟲危害差異顯著。兩批樟葉蜂幼蟲培養(yǎng)時(shí)間相同，蟲齡相近，樟樹幼苗種植期間維持常規(guī)且相同水分等管理措施。

1.3 取樣與測(cè)定方法

在樟葉蜂取食10 d 后1 d（D1）和10 d（D10），分別在各組所有樟樹幼苗上隨機(jī)選取被樟葉蜂取食過的等量葉片，每個(gè)處理混合采樣3 份，作為3 個(gè)重復(fù)，葉片采下保存在-80 ℃超低溫冰箱，用于指標(biāo)測(cè)定；D10 破壞性取植株全株葉片、枝桿以及根，將所有樟樹幼苗的根、莖、葉分成3 部分，分別裝進(jìn)信封中，之后放進(jìn)烘箱進(jìn)行烘干處理，用于計(jì)算各器官生物量，3 部分器官生物量相加可得全株的生物量干質(zhì)量數(shù)據(jù)。次生代謝物總酚采用Folin-酚法測(cè)定[14]，單寧采用鹽酸-香草醛法測(cè)定[14]；植物激素茉莉酸及茉莉酸甲酯采用試劑盒法，用液相色譜儀測(cè)定[15]；營養(yǎng)物質(zhì)游離氨基酸采用茚三酮顯色法[16]測(cè)定，總糖采用DNS法[16]測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。雙因素方差分析蟲害密度、取樣時(shí)間及交互作用對(duì)葉片防御性物質(zhì)含量的影響。單因素方差分析及多重比較檢驗(yàn)不同蟲害密度的影響及顯著性差異，t檢驗(yàn)分析兩次取樣時(shí)間的異同。相關(guān)分析剖析不同取樣時(shí)間不同蟲害密度驅(qū)動(dòng)下葉片各觀測(cè)指標(biāo)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。顯著性P＜0.05，Origin 8.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片次生代謝物對(duì)樟葉蜂取食的響應(yīng)

樟葉蜂蟲害密度對(duì)取樣時(shí)間D1 和D10 時(shí)葉片總酚含量均有顯著影響，取樣時(shí)間D1 表現(xiàn)為PD20 處理比CK 低19.3%，兩者均與PD40 處理無顯著差異，取樣時(shí)間D10，PD40 處理比CK 和PD20 處理分別高20.1%和28.2%（P＜0.05，圖1a）。3 種蟲害密度葉片總酚含量在取樣時(shí)間D1 和D10 之間均無顯著差異（圖1a）。蟲害密度未顯著改變樟樹葉片單寧含量；與取樣時(shí)間D1相比，D10時(shí)PD20和PD40處理葉片單寧含量分別顯著增加17.8%和19.5%，而CK處理兩次取樣時(shí)間無顯著變化（圖1b）。

圖1 葉片次生代謝物總酚（a）和單寧（b）對(duì)不同蟲害密度及取樣時(shí)間的響應(yīng)Fig.1 Response of leaf secondary metabolites including total phenols（a）and tannin（b）to different pest densities and sampling times

2.2 葉片植物激素對(duì)樟葉蜂取食的響應(yīng)

樟葉蜂蟲害密度和取食后采樣時(shí)間對(duì)葉片茉莉酸含量影響顯著（P＜0.05，圖2）。與CK 相比，PD20 顯著增加D1 和D10 時(shí)茉莉酸含量，分別為64.1%和127.6%，PD40 處理僅顯著增加D10 時(shí)茉莉酸含量18.3%；與D1 相比，D10 時(shí)CK 和PD40 處理葉片茉莉酸分別顯著減少32%和34.1%，而PD20 處理兩次取樣時(shí)間無顯著差異（圖2a）。蟲害密度對(duì)D1 和D10 時(shí)茉莉酸甲酯含量均有顯著影響，與CK相比，D1 時(shí)PD20 和PD40 處理分別顯著降低5.3%和16%，D10 時(shí)PD20 和PD40 處理分別顯著降低16.2%和25.1%（圖2b）。與茉莉酸含量不同，相同蟲害密度葉片茉莉酸甲酯含量在D1 和D10 之間均無顯著差異（圖2b）。

圖2 葉片植物激素茉莉酸（a）和茉莉酸甲酯（b）對(duì)蟲害密度和取樣時(shí)間的響應(yīng)Fig.2 Response of leaf phytohormones including jasmonic acid（a）and methyl jasmonate（b）to different pest densities and sampling times

2.3 葉片營養(yǎng)成分對(duì)樟葉蜂取食的響應(yīng)

樟葉蜂蟲害密度和取樣時(shí)間對(duì)葉片總糖和氨基酸含量均有顯著影響（P＜0.05）。與CK 相比，葉片總糖在D1 時(shí)PD20 處理顯著降低27.3%，而PD40 處理顯著增加26.8%，在D10 時(shí)，僅PD40 處理顯著增加25.4%。PD20 處理在D10 時(shí)葉片總糖含量比D1 增加32.6%，而CK 和PD40 處理兩次取樣時(shí)間無顯著差異（圖3a）。與CK 相比，葉片氨基酸含量在D1 和D10 時(shí)PD20 處理分別顯著增加45%和47.7%（圖3b）。

圖3 葉片營養(yǎng)成分總糖（a）和氨基酸（b）對(duì)蟲害密度和取樣時(shí)間的響應(yīng)Fig.3 Response of leaf nutrients including total sugar（a）and amino acid（b）to different pest densities and sampling times

2.4 幼苗地生物量對(duì)樟葉蜂蟲害密度的響應(yīng)及與葉片防御性物質(zhì)的關(guān)聯(lián)

樟葉蜂取食蟲害密度對(duì)樟樹幼苗葉片和總生物量影響顯著（P＜0.05），但未顯著改變其枝桿和根生物量（P＞0.05，圖4）。與CK 相比，PD20和PD40處理分別顯著減少葉片生物量30.4%和46.8%，顯著減少幼苗總生物量的10.6%和14.2%。相關(guān)分析表明，D1 時(shí)茉莉酸與氨基酸顯著正相關(guān)，總酚和單寧均與氨基酸顯著負(fù)相關(guān)，茉莉酸甲酯與葉片和總生物量顯著正相關(guān)，葉生物量和總生物量顯著正相關(guān)。D10 時(shí)，總酚與總糖、茉莉酸與氨基酸顯著正相關(guān)，茉莉酸甲酯與葉片生物量和總生物量顯著正相關(guān)，葉生物量和總生物量顯著正相關(guān)（圖5）。

圖4 不同蟲害密度對(duì)幼苗葉片、枝桿、根和總生物量的影響Fig.4 Effects of different pest densities on leaf，stem，root and total biomass of seedlings

圖5 蟲害之后D1（左上方）和D10（右下方）時(shí)葉片次生代謝物、植物激素與營養(yǎng)成分等防御性物質(zhì)與葉和幼苗總生物量的相關(guān)性Fig.5 Correlations of defensive substances including secondary metabolites，phytohormones and nutrients，and seedling leaf and total biomass at the sampling time of D1（upper left）and D10（lower right），respectively

3 討論

3.1 不同蟲害密度對(duì)葉片防御性物質(zhì)含量的影響

植物為逃避蟲害往往快速啟動(dòng)生理響應(yīng)，生成防御性物質(zhì)，但其與蟲害密度的關(guān)聯(lián)尚不明確[17]。次生代謝物質(zhì)在植物防御中起重要作用，會(huì)導(dǎo)致昆蟲拒食、產(chǎn)生排斥性，甚至中毒、直接死亡[18]，研究發(fā)現(xiàn)種群密度20 頭/株蟲害導(dǎo)致總酚含量快速下降，但種群密度40 頭/株蟲害引發(fā)葉片總酚含量隨時(shí)間累計(jì)而顯著增加，表明樟樹會(huì)通過調(diào)控葉片總酚代謝應(yīng)對(duì)昆蟲取食，但其響應(yīng)模式與蟲害密度有關(guān)。賈彥霞等[19]研究發(fā)現(xiàn)，西花薊馬取食誘導(dǎo)辣椒葉片總酚含量在短時(shí)間內(nèi)不同程度的下降；高佳敏[18]研究赤霞珠葡萄應(yīng)對(duì)誘導(dǎo)刺激時(shí)發(fā)現(xiàn)，除第1天外，在第3～5天昆蟲取食顯著增加總酚含量；這些研究結(jié)果支持了本研究的發(fā)現(xiàn)。但王海濤[20]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)黑松受到松褐天牛危害后，隨著受害程度的增加，總酚含量先增加后減少，與本研究結(jié)果不一致，估計(jì)與松褐天牛危害莖干，而樟葉蜂直接取食葉片有關(guān)。

茉莉酸和茉莉酸甲酯等植物激素是植物應(yīng)對(duì)蟲害關(guān)鍵激素和信號(hào)分子[21]，可通過調(diào)控植物次生代謝物合成，誘導(dǎo)抗性基因表達(dá)，產(chǎn)生相應(yīng)化學(xué)防御物質(zhì)，增強(qiáng)植物抗逆性[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，葉片在受到樟樹蜂種群密度20 頭/株蟲害時(shí)，其茉莉酸釋放增加。而種群密度40 頭/株蟲害茉莉酸含量下降。一般來講，植物防御功能具有一定的度，適宜的誘導(dǎo)條件下植物易產(chǎn)生防御性物質(zhì)，而一旦超過臨界值，植物防御反而會(huì)下降甚至喪失[23]，這可能是造成種群密度40 頭/株蟲害下葉片茉莉酸含量顯著低于種群密度20 頭/株蟲害的主因。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)茉莉酸甲酯隨樟樹蜂蟲害加重而顯著下降，其原因是茉莉酸甲酯作為誘導(dǎo)植物生長的信號(hào)分子[21]，在誘導(dǎo)次生代謝物釋放過程中被大量消耗；或者在茉莉酸甲酯合成途徑中，某些基因表達(dá)水平降低所致[24]。

植物遭受蟲害后，通過改變自身營養(yǎng)成分來適應(yīng)生存狀態(tài)[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，葉片總糖含量因種群密度20 頭/株蟲害顯著下降，而種群密度40 頭/株蟲害后顯著增加；氨基酸僅種群密度20 頭/株蟲害顯著增加，種群密度40 頭/株蟲害無顯著變化。已有的研究也報(bào)道了葉片總糖和氨基酸因蟲害降低或增加的多樣化結(jié)果。如，段文昌等[25]發(fā)現(xiàn)枸杞癭螨（Aceri macrodonis）取食導(dǎo)致枸杞葉多糖含量顯著降低，何菁等[26]研究表明，煙粉虱種群趨勢(shì)指數(shù)與辣椒葉片糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，王麗麗等[27]發(fā)現(xiàn)，葡萄對(duì)蟲害的抗性與葉片可溶性糖含量顯著負(fù)相關(guān)；以上結(jié)果表明，可通過減少昆蟲能量來源從而達(dá)到抵御蟲害的目的。蒲恒滸等[28]發(fā)現(xiàn)番茄在遭受蟲害和機(jī)械損傷引發(fā)葉片糖類含量顯著增加，估計(jì)是植物通過加快碳水化合物積累而維持正常生長有關(guān)。與此同時(shí)，高佳敏[18]發(fā)現(xiàn)，蟲害造成赤霞珠葡萄葉片氨基酸含量的顯著增加，這與本研究結(jié)果類似。

可見，樟樹葉片防御性物質(zhì)含量因受不同密度蟲害而響應(yīng)有別，次生代謝物質(zhì)、植物激素和營養(yǎng)物質(zhì)無統(tǒng)一的響應(yīng)模式，除葉片茉莉酸甲酯含量隨蟲害密度增加呈下降趨勢(shì)外，其他觀測(cè)指標(biāo)均表現(xiàn)為非線性變化，本研究不支撐科學(xué)假設(shè)1 的后半部分，即種群密度40 頭/株蟲害處理葉片防御性物質(zhì)含量并非一定高于低度蟲害處理。

3.2 兩次取樣時(shí)間葉片防御性物質(zhì)含量的變化

植物受蟲害后除順勢(shì)啟動(dòng)防御響應(yīng)外，還往往有類似“記憶免疫”的功能，即防御性物質(zhì)含量并不會(huì)因蟲害消除馬上回復(fù)至正常水平[29]。本研究發(fā)現(xiàn)，蟲害消除后，與D1 相比，D10 時(shí)樟樹葉片單寧含量顯著增加，即葉片單寧表現(xiàn)為繼續(xù)積累。袁紅娥等[30]對(duì)昆蟲取食落葉松（Larix gmelinii）研究發(fā)現(xiàn)，在針葉遭受取食后相當(dāng)長一段時(shí)間，其單寧含量不斷增加至峰值；賈彥霞等[19]在辣椒葉片抗蟲害研究中也發(fā)現(xiàn)，隨著昆蟲取食誘導(dǎo)時(shí)間的持續(xù)單寧含量先持續(xù)增加，直至1個(gè)月后恢復(fù)正常。一般認(rèn)為，受蟲害誘導(dǎo)單寧的積累是一種經(jīng)濟(jì)型的防御方式，植株避免防御過程中消耗自身過多資源和營養(yǎng)物質(zhì)，故生成單寧進(jìn)行防御，從而與生長形成動(dòng)態(tài)平衡[29]。

茉莉酸在葉片代謝調(diào)控和防御反應(yīng)發(fā)揮重要作用[8]。本研究發(fā)現(xiàn)對(duì)照和種群密度40 頭/株蟲害處理葉片茉莉酸含量均隨時(shí)間延長而顯著降低，而種群密度20 頭/株蟲害處理葉片茉莉酸含量維持相對(duì)穩(wěn)定。Schittko 等[31]研究發(fā)現(xiàn)煙草被煙草天蛾取食后，葉片中茉莉酸含量顯著增加2～10 倍，這與本研究結(jié)果相反，主要原因可能為葉片受到種群密度40 頭/株蟲害后，植株間傳遞傷害信息的途徑被破壞，葉片調(diào)節(jié)代謝方式，導(dǎo)致茉莉酸信號(hào)分子的誘導(dǎo)傳遞受到阻礙，其含量相應(yīng)減少[32]。

糖類作為植物重要的營養(yǎng)物質(zhì)和能量來源，在抵抗蟲害方面起到重要作用[17]。本研究發(fā)現(xiàn)，種群密度20 頭/株蟲害導(dǎo)致葉片總糖含量隨時(shí)間延長顯著增加，這與王麗艷等[33]發(fā)現(xiàn)水稻葉片受負(fù)泥蟲（Lilioceris impressa）種群密度20 頭/株蟲害其可溶性糖顯著增加的研究結(jié)果相似。

從以上分析可知，樟樹葉片受蟲害取食后，次生代謝物、植物激素和養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為一定時(shí)間滯后效應(yīng)，且3 類物質(zhì)之間時(shí)間滯后效應(yīng)無統(tǒng)一的模式，本研究也不支持科學(xué)假設(shè)2。但研究結(jié)果支持樟樹對(duì)蟲害具有自我調(diào)節(jié)能力，且對(duì)種群密度20 頭/株蟲害的生理防御強(qiáng)于種群密度40 頭/株蟲害。

3.3 幼苗生物量積累與葉片防御性物質(zhì)的關(guān)聯(lián)

蟲害驅(qū)動(dòng)植物生長與防御性物質(zhì)合成的權(quán)衡關(guān)系一直受到關(guān)注[17]。本研究表明，葉片和總生物量與2個(gè)取樣時(shí)間葉片茉莉酸甲酯均呈顯著正相關(guān)，而與葉片其他防御性物質(zhì)無顯著相關(guān)。從葉片和幼苗總生物量的變化來看，主要源于樟葉蜂幼蟲啃食樟樹幼苗葉片所致。從茉莉酸甲酯的變化來看，茉莉酸甲酯轉(zhuǎn)錄生成主要發(fā)生于植物營養(yǎng)組織，葉片受蟲害越重，茉莉酸甲酯催化途徑受到破壞越嚴(yán)重，茉莉酸甲酯含量也就越少[32]。正是因?yàn)槿~片和幼苗總生物量和葉片茉莉酸甲酯含量受蟲害密度的影響模式相似，故其呈現(xiàn)出正相關(guān)。由于盆栽時(shí)間較短，并沒有發(fā)現(xiàn)植物生長和防御性物質(zhì)合成的權(quán)衡關(guān)系，有待后續(xù)試驗(yàn)驗(yàn)證。

與此同時(shí)，蟲害誘導(dǎo)防御性物質(zhì)生成，不同防御性物質(zhì)也可能存在協(xié)同與權(quán)衡的關(guān)系[17]。本研究發(fā)現(xiàn)，D1和D10兩次采樣時(shí)間茉莉酸與氨基酸均呈現(xiàn)正相關(guān)，估計(jì)與茉莉酸是葉片防御蟲害的信號(hào)分子，葉片受蟲害后信號(hào)分子增多，誘導(dǎo)葉片合成更多特殊氨基酸防御蟲害[32]。同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)在D1時(shí)葉片總酚和單寧均與氨基酸呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，這與次生代謝物酚類的生物合成以莽草酸途徑為主，合成過程中轉(zhuǎn)變?yōu)楸奖彼幔M(jìn)而形成酚類化合物有關(guān)[6]。此外，還發(fā)現(xiàn)D10時(shí)葉片總酚與總糖顯著正相關(guān)，表明兩者對(duì)蟲害響應(yīng)的時(shí)間滯后效應(yīng)類似?？梢?，受到蟲害后，葉片次生代謝物、植物激素和營養(yǎng)物質(zhì)的合成與積累確實(shí)存在協(xié)同和權(quán)衡的關(guān)系，但因蟲害密度設(shè)置水平較少，相關(guān)的生理防御機(jī)制未能明確，有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

樟樹幼苗葉片對(duì)樟葉蜂蟲害表現(xiàn)出生理防御響應(yīng)，其次生代謝物質(zhì)、植物激素和營養(yǎng)物質(zhì)等防御性物質(zhì)對(duì)兩種不同蟲害密度的響應(yīng)模式有別。盡管不同防御性物質(zhì)對(duì)葉片受蟲害取食的時(shí)間滯后效應(yīng)不一致，但樟樹葉片對(duì)種群密度20 頭/株蟲害生理自我調(diào)節(jié)強(qiáng)于種群密度40 頭/株蟲害。樟樹幼苗葉片和總生物量隨蟲害密度增加而下降，且與葉片部分防御性物質(zhì)呈現(xiàn)出顯著相關(guān)性。同時(shí)，葉片不同防御性物質(zhì)也表現(xiàn)出較好地內(nèi)在關(guān)聯(lián)，生理防御性物質(zhì)的協(xié)同和權(quán)衡因蟲害密度而不同。研究結(jié)果對(duì)理解樟樹與樟葉蜂的相互作用，指導(dǎo)蟲害防治具有重要的參考價(jià)值，但鑒于蟲害密度設(shè)置梯度有限、試驗(yàn)處理時(shí)間偏短等局限，樟樹葉片對(duì)樟葉蜂蟲害的生理防御機(jī)制還有待深入研究。