保护酶SOD在木薯种质抗螨中的功能初步分析

目前尚不了解保护酶SOD(superoxide dismutase)在木薯种质抗螨中的作用。为证实SOD的抗螨功能,本研究通过定量PCR和酶学试验手段分析了朱砂叶螨取食抗、感螨木薯种质后,SOD的基因表达量和酶活分别在木薯和朱砂叶螨中的变化情况。结果表明,一方面,朱砂叶螨取食1 d和8 d后,感螨木薯种质BRA900体内MeCu/ZnSOD的表达量和SOD总酶活仅分别较为害前提高1.15倍、1.16倍和1.17倍、1.14倍,而在抗螨木薯种质C1115体内则分别较为害前提高2.47倍、2.86倍和2.18倍、2.42倍,显著高于感螨木薯水平。另一方面,朱砂叶螨取食感螨种质BRA900 1 d和8 d后,保护酶TcSOD的基因表达量和SOD酶活分别是为害前的0.99倍、1.09倍和1.12、1.05倍,而取食抗螨木薯种质C1115 1 d和8 d后分别降低至为害前的0.51倍、0.46倍和0.49倍、0.56倍,显著低于取食感螨木薯水平。本研究初步证实了保护酶SOD在木薯种质抗螨中的功能,为将其作为潜在基因资源应用于抗螨木薯种质创制提供理论基础。     

保护酶POD在木薯种质抗螨中的功能初探

为了从木薯和害螨互作的角度初步阐明保护酶POD在木薯种质抗螨中的功能。本研究通过荧光定量PCR和酶活性分析手段测定了朱砂叶螨取食抗、感螨木薯种质后,POD的表达量和酶活性分别在木薯和朱砂叶螨中的变化情况。结果表明,朱砂叶螨取食1d和8d后,感螨木薯种质BRA900体内MePOD的表达量和POD酶活力仅分别较为害前提高1.13倍、0.97倍和1.08倍、1.10倍,而在抗螨木薯种质C1115体内则分别较为害前提高2.35倍、2.15倍和1.89倍、1.81倍,显著高于感螨木薯水平。朱砂叶螨取食感螨种质BRA9001d和8d后,保护酶TcPOD的基因表达量和POD酶活分别是为害前的0.99倍、1.16倍和1.11倍、1.17倍,而取食抗螨种质C11151d和8d后,保护酶TcPOD的基因表达量和POD酶活分别降低至为害前的0.53倍、0.52倍和0.51倍、0.55倍,显著低于取食感螨木薯水平。本研究初步证实了木薯保护酶POD受螨害后活性显著增强能够有效减轻氧化损伤,朱砂叶螨POD显著抑制阻碍其为害木薯,从而形成木薯的抗螨性。上述结果为将POD作为潜在基因资源应用于抗螨木薯分子育种提供了理论基础。     

二斑叶螨取食抗、感螨木薯品种对茉莉酸信号途径基因表达的影响

明确二斑叶螨取食影响木薯茉莉酸信号途径基因表达的害螨密度和取食时间效应,为阐明茉莉酸信号途径在木薯抗虫性中的重要作用及抗螨种质资源鉴定评价提供理论依据及参考指标。以抗螨木薯品种C1115和感螨木薯品种面包为材料,分析与植物防御相关的茉莉酸号信号途径基因(DAD1、LOX2、OPR3和JAR1)在二斑叶螨以不同虫口密度(15、25、35、45、50和55头螨/叶)取食不同时间(1、2、4和8 d)后的表达量变化情况。结果表明,以45-50头螨/叶的害螨密度分别取食抗、感螨木薯品种2 d后,LOX2、OPR3和JAR1的表达量均较螨害前显著提高,并且上述3个基因在抗螨木薯品种中的表达量显著高于感螨木薯品种,而DAD1的表达量随害螨密度的提高和取食时间的增加波动较大。在较高的害螨密度和较短的为害时间处理时,茉莉酸信号途径基因LOX2、OPR3和JAR1在抗螨木薯品种中的表达量显著高于感螨木薯品种,LOX2、OPR3和JAR1可能与木薯对二斑叶螨的抗性有关。     

木瓜秀粉蚧取食不同木薯品种后体内保护酶活性差异分析

为深入探讨木瓜秀粉蚧的寄主选择性机理,采用紫外分光光度法测定分析了取食不同木薯品种叶片48 h后,木瓜秀粉蚧体内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的差异。结果表明,取食木薯品种C1115、瑞士F21和缅甸种的木瓜秀粉蚧雌成虫体内POD、PPO、SOD和CAT的活性较取食对照品种BRA900的木瓜秀粉蚧相同保护酶活性显著降低(P0.05),仅分别为对照的42.2%-44.0%,62.3%-63.5%,35.9%-52.9%和50.3%-55.7%,而取食木薯品种SC205和ZM9066的保护酶活性与对照相比无显著差异。上述结果说明,木薯品种C1115、瑞士F21和缅甸种对木瓜秀粉蚧雌成虫POD、PPO、SOD和CAT表现出较强的抑制作用,而BRA900、SC205和ZM9066对木瓜秀粉蚧保护酶活性无显著抑制作用,易于被取食为害。     

不同木薯品种对木瓜秀粉蚧生殖和发育的影响

为了初步探讨入侵害虫木瓜秀粉蚧的寄主选择性机理,本研究分析了木瓜秀粉蚧取食不同木薯品种后对生殖和发育各项指标的影响。结果表明,木瓜秀粉蚧取食不同木薯品种后发育与繁殖相关生理指标差异显著,取食C1115、Swiss F21和Myanmar种后木瓜秀粉蚧平均每雌产卵量分别为255粒、277粒和300粒,显著低于取食BRA900、SC205和ZM9066的341粒、357粒和370粒;取食C1115、Swiss F21和Myanmar种后从卵到雌成虫和雄成虫的发育历期均显著长于取食BRA900、SC205和ZM9066的发育历期;F_1代卵孵化率分别85%、86%和85%,显著低于BRA900、ZM9066和SC205的100%、98.5%和98.5%;雌成虫寿命分别为(4.0±0.5) d、(6.0±1.1) d和(5.5±0.8) d,显著短于BRA900、ZM9066和SC205的(10.0±2.1) d、(8.5±1.8) d和(8.0±1.6) d;取食不同木薯品种的木瓜秀粉蚧F_1代雌性百分率无显著差异。上述结果表明,BRA900、SC205和ZM9066适宜木瓜秀粉蚧发育与繁殖,而C1115、Swiss F21和Myanmar不是木瓜秀粉蚧的适宜寄主。     

二斑叶螨危害对棉花应激防御酶活性的影响

探明二斑叶螨取食对棉花叶片内应激防御性酶活性的影响。在棉苗5-6叶期接种不同数量(10-40头)的二斑叶螨雌成虫,取食1-4 d后采摘不同处理的叶片,利用分光光度计测定过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、脂氧合酶(LOX)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性。结果表明二斑叶螨取食后,棉花叶片CAT活性显著升高,且随诱导时间的延长其活性变化呈先上升后下降的趋势,为害3 d时,10、20、H(每株接棉蚜跟叶螨各40头)头/叶的CAT活性达到最高峰,显著高于对照(P0.05);POD、PAL活性也随诱导时间的延长和螨口数量的增加呈上升趋势,为害4 d时达到最高峰;而PPO、LOX活性随着时间的增加呈现上升后下降趋势,且为害2 d时达到最高峰,仍显著高于对照(P0.05)。棉叶应激防御酶活性随着二斑叶螨为害时间与螨口密度的增加而增加,表明二斑叶螨的危害胁迫能诱导寄主植物产生一系列应激生化反应,不同的酶活性表现有所不同。     

二斑叶螨刺吸胁迫对白三叶叶绿素含量和两种保护酶的影响

本文采用室内人工接螨法,研究了二斑叶螨Tetranychus urticae Koch不同虫口密度和不同为害时间对白三叶生理的影响。结果表明:在0、5和10头/小叶3个虫口密度下,二斑叶螨取食为害2、4、6和8 d后白三叶植株体内叶绿素含量、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性有不同程度的变化。二斑叶螨为害后,在同一虫口密度下,随着为害天数的增加白三叶植株体内叶绿素含量呈下降的趋势、而POD和PPO活性呈上升趋势;在同一为害时间内,虫口密度越高,叶绿素含量下降的幅度越大,酶活力增加幅度越明显;方差分析表明,3个虫口密度下白三叶体内叶绿素含量、POD、PPO活性差异显著(P<0.05)。     

3种不同类型口器的昆虫取食对菜豆叶片PPO和PAL活性的影响

为研究不同口器昆虫取食对菜豆植株系统防御的影响,以斜纹夜蛾(Spodoptera litura)咀嚼取食、二斑叶螨(Tetranychus urticae)刺吸取食和西花蓟马(Frankliniella occidentalis)锉吸取食分别处理菜豆中部叶片6、24、48、72和96 h后,测定菜豆受处理的中部叶片及未处理的上部及下部位叶片多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。结果表明:危害方式、处理时间和叶片部位对菜豆叶片PPO和PAL活性有极显著影响(P0.01),且三者间有极显著的交互作用。不同危害方式诱导后中部处理叶片的PPO活性均是在6 h明显升高(P0.05),但随时间的延长PPO活性在不同处理下变化不同;中部叶片PAL活性在机械损伤处理48 h后才被显著激活,而斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食后,PAL活性分别在6、6和24 h明显升高,且达到最大值,分别是对照的2.66、1.75和2.79倍;处理菜豆的上部和下部未受害叶片的PPO和PAL活性对虫害的响应明显比机械损伤迅速;二斑叶螨取食后PAL活性响应最快,上部和下部叶片均在6 h达到最大值,分别为对照的2.72和5.07倍。以上结果说明,害虫取食能引起菜豆植株产生系统防御反应,并且防御的时空效应与害虫的为害方式有关。     

4种蔬菜对朱砂叶螨的抗性研究

４种供试蔬菜品种以对朱砂叶螨Ｔｅｔｒａｎｙｃｈｕｓｃｉｎｎａｂａｒｉｎｕｓ（Ｂｏｉｓｄｕｖａｌ）种群生长发育,繁殖及种群密度有明显增加,品种间存在的抗螨性差异,其中苦瓜抗螨性能,丝瓜,茄子,豇豆则表现在不同程度度的感螨性,朱砂叶螨能够取食苦瓜叶片,但发育历期延长,雌成螨寿命缩短,死亡率较高,而且在高苦瓜上不产卵,朱砂叶螨在豇豆,茄子,丝瓜上,发育历期短,雌成螨寿命长,产卵量大,死亡率低,Ｒ０,γｍ     

西花蓟马或二斑叶螨为害的菜豆对两者间后取食者体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】害虫取食后会导致植物的防御反应;取食同种植物的不同种害虫其生理适应性可能不同。本研究旨在阐明一种害虫取食后的植物对后取食的另一种害虫虫体酶活性的影响。【方法】采用生化分析法研究了西花蓟马Frankliniella occidentalis 2龄若虫或二斑叶螨Tetranychus urticae雌成螨为害后的菜豆对后取食不同时间下的二斑叶螨第2若螨和雌成螨及西花蓟马2龄若虫和雌成虫体内保护酶[过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)]和解毒酶[多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和乙酰胆碱酯酶(Ach E)]活性的影响。【结果】二斑叶螨雌成螨取食西花蓟马为害菜豆5 h时,POD,CAT和SOD这3种保护酶的活性均明显高于取食健康植株(P0.01),取食蓟马为害的菜豆18 h时只有POD活性低于取食健康植株(P0.01);二斑叶螨第2若螨取食蓟马为害菜豆后只有CAT活性在5 h时明显高于取食健康植株(P0.01)。二斑叶螨雌成螨取食蓟马为害菜豆5 h时,解毒酶MFO和Car E的活性受到抑制(P0.01),但GSTs和Ach E活性均比取食健康菜豆高(P0.01);取食18 h时,只有MFO的活性变化与5 h不同。第2若螨取食蓟马为害菜豆只有MFO的活性不论在5 h还是18 h时明显高于取食健康菜豆(P0.01)。西花蓟马取食二斑叶螨雌成螨为害菜豆时,雌成虫体内的3种保护酶的活性不论取食5 h还是18 h均明显升高(P0.01),但2龄若虫只有CAT活性在这两个时间段下明显升高(P0.01)。西花蓟马雌成虫取食螨害菜豆5 h时,解毒酶活性的变化同二斑叶螨雌成螨,取食18 h时只有GSTs活性变化状态与取食5 h不同;西花蓟马2龄若虫取食螨害菜豆时除GSTs外解毒酶的活性变化在这两个时间下正好相反。【结论】西花蓟马或二斑叶螨为害的菜豆能诱导后取食的二斑叶螨和西花蓟马产生一系列应激生化反应,且两种害虫成虫体内所有的保护酶和解毒酶活性在5 h时变化状态相同,但在其余时间和虫态下酶活性的变化状态不同。说明这两种昆虫体内保护酶和解毒酶活性的变化既有共性,又与害虫种类、虫(螨)态、取食时间相关,两种害虫对虫害植物的生理适应性不完全相同。     

二斑叶螨为害对番茄叶片主要营养物质和防御酶活性的影响

本文研究了二斑叶螨Tetranychus urticae为害对寄主植物番茄营养物质和防御酶活性的影响。结果表明:二斑叶螨为害对番茄植株体内营养物质含量和防御酶活性均有一定影响,且为害密度和为害时间存在交互作用。二斑叶螨为害后番茄叶片可溶性糖含量下降幅度与叶螨为害密度和时间呈正比;可溶性蛋白和游离氨基酸含量在二斑叶螨高密度为害3 d时最低。二斑叶螨为害后番茄叶片防御酶活性普遍增强,过氧化物酶POD活性在5头/叶密度时与为害时间呈正比;苯丙氨酸解氨酶PAL、多酚氧化酶PPO和脂氧合酶LOX活性的变化一致,均在中密度为害时活性最高。以上结果说明番茄叶片通过调节其体内营养物质含量和各种防御酶活性的变化,对二斑叶螨的胁迫产生了应激反应。     

辣椒抗蚜品种‘猪大肠’的抗蚜性遗传分析

桃蚜是辣椒生产上的主要害虫,发掘抗蚜种质资源,阐明其遗传规律,促进抗性品种培育,是防治蚜虫为害的重要途径。利用抗蚜辣椒品种‘猪大肠’和感蚜辣椒品种‘大羊角椒’为亲本材料构建遗传群体,对杂交后代抗蚜性遗传进行分析。结果表明,正反杂交F1代植株对桃蚜的反应均表现为高抗(HR),F2代的抗蚜与感蚜植株分离符合3∶1的比率。酶学分析表明‘猪大肠’抗蚜亲本、正反杂交F1代及其自交F2代抗蚜植株叶组织内多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性在受蚜虫为害后均显著提高,而感蚜亲本及正反杂交F2代植株酶活在受蚜害前后无显著差异。上述结果表明辣椒抗蚜性由显性单基因控制,能够稳定遗传,PPO和POD活性增加幅度与辣椒抗蚜性显著相关。     

朱砂叶螨刺吸胁迫对玉米防御信号分子的诱导作用

【目的】探明朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus持续为害对玉米Zea mays叶片内茉莉酸(jasmonic acid,JA)、水杨酸(salicylic acid,SA)、乙烯(ethylene,ET)、一氧化氮(nitricoxide,NO)、脱落酸(abscisic acid,ABA)和过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)6个防御信号分子的诱导作用。【方法】室内人工接螨(10,20和30头/叶),采用分光光度法(SP)、高效液相色谱法(HPLC)和酶联免疫法(ELISA),测定了朱砂叶螨持续为害0,24,48,72和96 h后,玉米幼苗叶片内6个信号分子的含量。【结果】朱砂叶螨持续刺吸为害玉米幼苗叶片后,JA,ABA和H2O23个信号分子含量在叶螨刺吸为害24 h内迅速上升,在24 h时达高峰值,叶螨密度为30头/叶时其含量分别为同期未接螨对照的4.13,3.84和3.20倍,24-48 h内迅速下降;此后,ABA和H2O2含量维持在较低水平,而JA含量在48-96 h内又上升至次高峰值。NO含量则在24-48 h内上升较快,48 h时达最高,叶螨密度为30头/叶时其含量为同期未接螨对照的5.09倍。SA和ET含量在96 h内均随刺吸时间的延长而增大,96 h时最高,叶螨密度为30头/叶时其含量分别为同期未接螨对照的5.17和2.99倍。叶螨密度为30头/叶时,6个信号分子含量均显著高于同期未接螨对照(P0.05)。【结论】朱砂叶螨为害对玉米叶片内JA,SA,ET,NO,ABA和H2O2均具有诱导作用,且6个信号分子在叶螨持续为害玉米叶片后循序被诱导。     

南美斑潜蝇为害对黄瓜体内4种防御酶活性的影响

植物对昆虫取食产生的防御反应,在昆虫与植物相互作用关系中起着重要的作用。为明确南美斑潜蝇Liriomyza huidobrensis(Blanchard)取食与植物防御之间的作用关系,本文分别测定了南美斑潜蝇幼虫持续为害1、3、5、7及9d后黄瓜叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。结果表明：在南美斑潜蝇幼虫持续取食下,PAL、PPO、POD和SOD等4种酶活性显著上升;PAL、PPO和POD等3种酶活性随受害程度的加重而上升幅度加大,即重度受害>轻度受害>系统对照>健康对照,而SOD活性变化没有规律。在系统对照黄瓜叶片中,PAL、PPO、POD和SOD等4种酶活性最大值分别在第5、1、5和5d;在轻度受害黄瓜叶片中,PAL、PPO、POD和SOD等4种酶活性最大值分别在第5、9、5和9d;在重度受害黄瓜叶片中,PAL、PPO、POD和SOD等4种酶活性最大值分别在第7、7、5和5d。黄瓜叶片受害后,POD和PPO活性上升幅度较大,PAL和SOD活性上升幅度较小,说明POD和PPO对取食胁迫响应比PAL和SOD更灵敏。     

截形叶螨药剂防治对比试验

截形叶螨(Tetranychus truncatus Ehara)在云南昆明主要为害大棚花卉,尤其对月季(Rosa chinensis)为害严重。使用玻片浸液法,选用6种化学杀螨剂和1种植物叶面保护剂对该叶螨进行室内药效测定;同时,选取真除螨、主力和植物叶面保护剂等3种杀螨剂实施田间防治试验。结果表明,室内施药48h后,真除螨2 000、3 000倍液杀螨效果达100%;田间喷药3d后,真除螨4 000倍液能达到30%的防治效果,可有效降低害螨数量。建议每年截形叶螨为害严重的5～11月期间,在保护地栽培的月季上连续施用真除螨。害螨发生高峰期前,可使用植物叶面保护剂,减少害螨的取食。     

寄主植物对朱砂叶螨药剂敏感性及解毒酶活性的短期诱导研究

将继代饲养在菜豆上的朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus(Boisduval)分别转移到黄瓜、甘蓝和茄子上饲养3代后,测定不同寄主植物对叶螨的药剂敏感性及其解毒酶系活性的诱导作用。结果表明,从菜豆上转养到黄瓜、甘蓝和茄子上后,后3个寄主上叶螨种群对阿维菌素的敏感度均有所上升,对联苯菊酯的敏感度有升有降,甘蓝、茄子上的叶螨种群LC50值分别是菜豆种群的0.27倍和0.44倍。各寄主上饲养的朱砂叶螨的解毒酶活性也发生了不同程度的变异,黄瓜种群上MFO、CarE活性均显著高于其它3种寄主,菜豆种群的GST活性显著高于转养的3种寄主,而甘蓝种群的AchE活性是菜豆种群的3.37倍。研究结果表明不同寄主植物短期饲养可改变朱砂叶螨的药剂敏感性及其解毒酶活性,这种改变随寄主不同而异。     

二斑叶螨为害对草莓叶片H2O2、MDA含量以及部分防御酶活性的影响

本文旨在探究二斑叶螨Tetranychus urticae为害对草莓Fragaria×ananassa Duch.叶片内过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）含量以及部分防御酶活性的影响。在草莓苗上接种不同数量（5~25头）的二斑叶螨,分别在接种后的24 h、48 h和72 h取样,分析草莓叶片内H2O2、MDA的含量以及部分防御酶的活性。结果显示,二斑叶螨为害的草莓叶片内H2O2和MDA的含量以及超氧化物歧化酶（SOD）的活性随着时间的延长而呈现先升后降的趋势,在二斑叶螨持续为害草莓叶片24 h、48 h和72 h时,受损草莓叶片中H2O2的含量均显著高于对照（P<0.05）,不同密度二斑叶螨为害的草莓叶片中H2O2的含量均显著高于对照（P<0.05）,但与取食时间关系不大。当为害时间达到48 h时,MDA的含量和SOD的活性均达到最高峰,此时它们均与二斑叶螨的密度密切相关。当二斑叶螨为25头/叶时,MDA的含量和SOD的活性分别约是对照的3.6倍和10倍。过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性随时间延长不断升高,均在二斑叶螨为害72 h时达到最高峰。同时,二斑叶螨的为害时间和为害密度之间存在一定的交互作用。以上结果表明草莓叶片主要通过调节其体内H2O2和MDA的含量以及各种防御酶活性的变化,对二斑叶螨的为害产生应激反应。     

朱砂叶螨对不同蔬菜寄主的取食选择性

朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus寄主范围广泛,其对不同蔬菜寄主的取食选择性研究很少.本研究采用离体叶碟法和活体寄主法研究了朱砂叶螨在菜豆、茄子、番茄、黄瓜和甜椒等5种蔬菜寄主上的成螨数量、产卵数量、由卵发育至成若螨期的比例及活体寄主上叶螨数量的增长速度.结果表明,朱砂叶螨对供试的不同蔬菜寄主均可...     

番茄叶片理化性质差异与抗番茄刺皮瘿螨性

对3个不同类型番茄品系理化性状与番茄刺皮瘿螨Aculops lycopersici(Massee)的关系进行研究。结果表明,番茄刺皮瘿螨在多茸毛性状品系YZ618上种群数量最低,显著低于少茸毛性状品系YZ504和常规品系YZ413。螨在3品系植株分布不同,抗螨品系YZ618上部螨量几乎灭绝,感螨品系YZ504上部螨量显著多于中下部,常规品系YZ413上中部螨量多于下部。3品系叶组织内多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO),过氧化物酶(peroxidase,POD),抗坏血酸过氧化酶(ascorbate peroxidase,ASP)的活性受该螨为害后均提高,但抗螨品系YZ618反应更灵敏。相关分析表明,PPO是螨害诱导产生的抗螨生化因子,ASP是植物本身具有的抗螨生化因子,POD与抗螨性的关系不大。     

拟小食螨瓢虫成虫对朱砂叶螨的觅食行为

为明确拟小食螨瓢虫的觅食特性,揭示其觅食行为机制,本研究针对拟小食螨瓢虫成虫对朱砂叶螨不同虫态的取食选择、日取食节律以及觅食行为活动特点等进行了观察和阐述。结果表明,拟小食螨瓢虫成虫对朱砂叶螨卵、幼螨、若螨和成螨的取食嗜好性有显著差异,取食量分别为23.2、15.8、10.5和8.0头;瓢虫对成螨的平均日取食量为14.7头,其中在白天其觅食行为较频繁,9∶00-12∶00为捕食高峰期,此时段的平均取食量为4.0头成螨,夜间基本不取食;其觅食行为过程主要分为7个部分:搜索、捕捉、嚼食、梳理、展翅、排泄和静止。