蓟马诱导的鹅掌柴叶片虫瘿组织的生理生化响应

以蓟马诱导的鹅掌柴叶片管状虫瘿为材料,分析了虫瘿和非虫瘿组织的抗氧化活性及其它生理响应以及营养物质的含量、分配等。结果发现虫瘿组织中许多生理指标如过氧化氢浓度、过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活性以及丙二醛含量都比非虫瘿组织低。虫瘿组织比非虫瘿组织光合速率下降而呼吸速率增强,虫瘿组织转变为一个营养库能够富集较多的营养物质。仅仅使用植物激素和蓟马萃取物不能诱导虫瘿的形成,但是,细胞分裂素类植物生长调节物可以引起类似蓟马诱导虫瘿的早期反应。     

广东省榕树虫瘿蓟马种类及营瘿蓟马寄主专一性调查

2013年对广东地区榕树虫瘿中的蓟马种类进行了调查,共发现榕母管蓟马Gynaikothrips ficorum(Marchal)、榕管蓟马Gynaikothrips uzeli(Zimmerman)、榕端宽管蓟马Mesothrips jordani Zimmermann、拉马棘腿管蓟马Androthrips ramachandrai Karny和黄胫棘腿管蓟马Androthrips monsterae(Moulton)5种管蓟马科种类,其中黄胫棘腿管蓟马为中国新纪录种。榕母管蓟马和榕管蓟马为营瘿蓟马,诱导初始虫瘿具有寄主专一性,榕母管蓟马是细叶榕Ficus microcarpa初始虫瘿的诱导者,而榕管蓟马仅在垂叶榕Ficus benjamina Linn.上诱导形成虫瘿;但当两种榕树种植在一起时,榕母管蓟马和榕管蓟马偶尔会入侵到对方成熟虫瘿中并与之生活在一起。榕端宽管蓟马属于盗寄生种类,而拉马棘腿管蓟马和黄胫棘腿管蓟马主要捕食营瘿蓟马的幼体(包括卵、若虫和"蛹"),三者均为寄居性蓟马,无寄主专一性。     

向川安瘿蜂寄生白栎虫瘿和成瘿枝的代谢组比较

虫瘿是植物受致瘿昆虫产卵和取食等刺激而异常生长形成的不正常组织。营养假说认为虫瘿组织营养物质的含量高于寄主植物的成瘿部位,而次生代谢产物的含量低于寄主植物的成瘿部位。向川安瘿蜂(Andricus mukaigawae)属膜翅目(Hymenoptera)瘿蜂科(Cynipidae),在白栎(Quercus fabri)枝条上形成虫瘿。本文基于非靶向代谢组,使用高效液相色谱-质谱检测、鉴定和比较向川安瘿蜂幼虫期虫瘿与寄主植物成瘿枝的代谢物。研究结果表明,向川安瘿蜂虫瘿和成瘿枝的代谢物组成存在差异;虫瘿的脂肪含量均高于成瘿枝,虫瘿的4种单宁和4种黄酮物质的含量均低于成瘿枝,这支持营养假说;虫瘿的氨基酸含量均低于成瘿枝,部分酚类物质的含量高于成瘿枝,这不支持营养假说。     

致瘿昆虫对寄主植物生理和代谢的影响

虫瘿是致瘿昆虫刺激植物后诱导形成的畸形结构,是研究植物与昆虫协同进化的理想材料,同时致瘿昆虫通常还是重要的农林害虫。因此,研究致瘿昆虫对寄主植物的影响,一方面可进一步揭示致瘿昆虫与植物的关系,有助于揭示成瘿植物生长的一般过程;另一方面,了解成瘿植物对致瘿昆虫的响应有助于筛选植物抗性指标、抗性基因、敏感基因等,为抗性育种提供理论基础。本文主要围绕致瘿昆虫对寄主植物光合作用、生理和代谢活动的影响等进行了综述。致瘿昆虫普遍引起寄主植物光合色素减少、光合速率降低,虫瘿内部组织中糖类、氨基酸类等初生代谢物质含量增加,虫瘿外部组织中酚类、黄酮类等非挥发性和萜类为主的挥发性次生代谢物质含量增加,寄主植物POD和SOD等保护酶活性增强,以及IAA, SA和JA等植物激素含量提高。现有研究资料显示,致瘿昆虫对寄主植物生理和代谢影响的研究仍处于初级阶段,其影响机制还需要进一步研究。     

角倍蚜虫瘿对盐肤木光合特性和总氮含量的影响

通过温室栽培和接种实验,以接种角倍蚜形成虫瘿的盐肤木和未接种角倍蚜的盐肤木为实验材料,测定和分析虫瘿对盐肤木光合特性和不同组织氮含量的影响。结果表明虫瘿对盐肤木的光合作用形成扰动,与对照植株相比较：(1)有虫瘿复叶的最大净光合速率升高,其中虫瘿初期、中期和后期分别升高14.49%、32.17%和42.01%;虫瘿还引起无虫瘿复叶最大净光合速率升高,但中期以后下降到正常水平;(2)虫瘿中期有虫瘿复叶的光饱和点升高、无虫瘿复叶光饱合点下降;虫瘿初期和中期有虫瘿复叶的光补偿点升高、无虫瘿复叶光补偿点下降;(3)虫瘿初期引起有虫瘿复叶及邻近无虫瘿复叶暗呼吸速率升高,但中期和后期影响不显著。虫瘿对盐肤木光合作用的扰动程度与小叶的位置和虫瘿生长时期密切相关。同时,虫瘿改变了盐肤木叶片氮含量分布,其中虫瘿外壁、有虫瘿复叶和无虫瘿复叶的氮含量分别为1.13%、1.98%和2.14%,这可能是营养物质从无虫瘿复叶流向有虫瘿复叶,并最终流向虫瘿,满足虫瘿和瘿内蚜虫生长需求的原因。     

垂叶榕榕管蓟马空间分布型及其抽样模型

榕管蓟马（Gynaikothrips uzeli）是观赏植物垂叶榕（Ficus benjamina）的重要害虫。通过对垂叶榕不同方位和高度的随机取样,运用5种聚集度指标以及Taylor幂法和Iwao回归模型分析和测定了榕管蓟马的种群空间格局。结果表明：榕管蓟马虫瘿主要分布于垂叶榕的中、下层,且下层4个方位的虫口密度差异均不显著。榕管蓟马虫瘿在垂叶榕上的理论分布型符合负二项分布,各项聚集度指标均满足CA＞1、IDM＞0、m*/m＞1,且0＜K＜8,表明该蓟马在垂叶榕上的空间分布型为聚集分布,其聚集分布的原因与自身营虫瘿生活及喜阴习性有关。应用Iwao理论抽样模型确定了榕管蓟马不同种群密度与不同精度要求下的理论抽样数。     

不同诱导处理对番茄叶片营养物质含量 及防御酶活性的影响

本文研究了番茄在不同时间下受西花蓟马Frankliniella occidentalis危害(DTF)、机械损伤(MW)、茉莉酸(JA)和水杨酸甲酯(MeSA)外源诱导后,叶片营养物质含量和防御酶活性的变化。结果表明:各种诱导处理24 h和36 h时,番茄叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量不同程度的下降,其中虫害处理36 h时,叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量下降最明显;在48 h时除水杨酸甲酯处理外,番茄营养物质含量均显著升高。β-1,3葡聚糖酶(PR-2)活性在虫害、机械损伤和茉莉酸处理24 h和36 h后均升高,其中虫害处理的PR-2活性最高。各种处理均能诱导番茄叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性明显升高,且均随时间的延长持续升高。所有处理24 h时的番茄叶片多酚氧化酶(PPO)均被激发。各种处理均能导致植株的脂氧合酶(LOX)活性升高,但不同处理诱导的LOX活性升高的时间不同。结果表明,番茄能通过改变营养物质含量和防御酶活性对不同诱导处理作出生理应激反应,但反应程度与诱导方式和时间有关。     

虫瘿与致瘿昆虫

虫瘿是由昆虫等致瘿生物诱导寄主植物而产生的一种特异组织。虫瘿对致瘿生物具有提供营养和保护等作用,虫瘿不仅有一定的经济利用和科学研究价值,而且多数致瘿昆虫是农林害虫。本文对致瘿昆虫在植物上的致瘿部位、致瘿的主要昆虫类群、虫瘿形态结构、虫瘿化学组成、虫瘿对寄主植物的影响以及虫瘿的利用等进行综述。     

西花蓟马取食与机械损伤对菜豆叶片抗氧化系统的影响

本文研究了西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)取食和机械损伤诱导对菜豆抗氧化系统的影响,比较了不同损伤形式诱导的抗氧化酶活力和抗氧化物质含量的变化差异。结果表明,西花蓟马取食和机械损伤均可诱导菜豆叶片内过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)3种抗氧化酶活性有不同程度的升高,但两种处理诱导的抗氧化酶活性变化规律不完全相同,各种酶活性达到最高点时间不同,西花蓟马取食对抗氧化酶活力的诱导作用大于机械损伤的。两种处理诱导下的类胡萝卜素的含量变化不大,但不论西花蓟马取食还是机械损伤均导致菜豆叶片内类黄酮和总酚含量整体呈下降趋势,西花蓟马的取食诱导的下降幅度大于机械损伤的。因此,西花蓟马取食诱导明显高于机械损伤对菜豆抗氧化系统的影响。     

外源茉莉酸诱导的菜豆叶片生化抗性及其对西花蓟马体内保护酶和解毒酶活性的影响

为探讨外源茉莉酸诱导的菜豆叶片抗性及对西花蓟马体内酶活性的影响,在室内对菜豆植株分别喷施1、0.1、0.01和0.001 mmol·L^-1 4个浓度的茉莉酸,以健康植株为对照,分别于处理后1、5和10 d测定菜豆叶片营养物质及次生物质的含量.另在同样处理叶片上分别接西花蓟马2龄若虫,分析其体内保护酶和解毒酶活性的变化.结果表明: 不同浓度茉莉酸处理1 d后,菜豆叶片的蛋白质含量和健康植株没有明显差异,但在5和10 d时显著低于健康植株;菜豆叶片游离氨基酸含量在茉莉酸处理1 d后显著高于健康植株,之后逐渐降低;茉莉酸处理下菜豆叶片可溶性糖含量显著低于健康植株,并随着茉莉酸浓度的升高和处理时间的延长而进一步下降;叶绿素含量在处理1 d后显著降低,随着处理时间的增加逐渐升高.叶片单宁、黄酮和总酚的含量在不同浓度茉莉酸和处理时间下均显著高于对照.蓟马取食导致菜豆叶片生化物质含量的变化与外源茉莉酸诱导的相似.西花蓟马取食茉莉酸处理的菜豆植株24 h后,体内保护酶系(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶)和解毒酶系(谷胱甘肽S-转移酶、羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶)均明显高于健康植株,但茉莉酸浓度与处理时间对其影响程度不同.取食虫害菜豆叶片后西花蓟马体内酶活性的变化与取食外源茉莉酸诱导的叶片相似.说明外源茉莉酸处理可诱导菜豆植株的抗性,西花蓟马取食处理后的菜豆叶片可产生明显的反防御来适应寄主植物的变化.     

园林植物新害虫—灰莉钝鬃滑管蓟马的危害及防治初探

新近在厦门地区发现灰莉(Fagraea ceilanica)植株上有蓟马卷结嫩叶为害,虫害严重时整棵植株挂满卷包虫瘿,最后导致大量落叶,严重影响观赏性。经鉴定为钝鬃滑管蓟马(Liothrips sp.)为害。本文对其为害情况、形态识别以及该虫发生与环境的关系进行描述,并讨论其防治策略及相关问题。     

角倍蚜虫瘿形成对盐肤木保护酶及脂质膜的影响

角倍蚜Schlechtendalia chinensis Bell可刺激盐肤木(Rhus chinensis Mill)叶片组织形成虫瘿。本研究通过对虫瘿形成过程中可溶性蛋白、保护酶、丙二醛和脯氨酸等生理指标的测定,分析虫瘿形成对盐肤木的影响。结果表明:在虫瘿发育的不同时期,除可溶性蛋白在有虫瘿叶片与无虫瘿叶片存在一定差异外,其他各项生理指标的差异均不显著,表明虫瘿形成未对植株造成严重氧化性损伤及脂质膜的破坏,但对盐肤木物质代谢存在一定程度的扰动。推测盐肤木通过形成虫瘿抵御蚜虫的攻击,而角倍蚜则从虫瘿中获得稳定的营养来源,二者在长期进化过程中可能已经形成了互利关系。     

牛角花齿蓟马为害后苜蓿叶酚类物质和木质素含量的变化

为明确苜蓿中被蓟马为害后诱导的次生代谢物质含量的变化,以抗蓟马苜蓿R-1和感蓟马苜蓿I-1为材料,以每枝条0 头为对照,研究牛角花齿蓟马不同虫口密度(每枝条1、3、5、7 头)下苜蓿叶片中酚类物质和木质素含量的变化.结果表明: 蓟马为害7 d时,R-1和I-1叶中总酚、单宁和缩合单宁含量随虫口密度增大均升高,简单酚含量无显著差异;木质素含量显著高于对照.为害14 d时,R-1和I-1叶中总酚、单宁和缩合单宁含量随虫口密度增大均升高,简单酚含量无显著差异;木质素含量升高,且每枝条7 头密度下显著高于对照.为害21 d时,R-1和I-1叶中总酚、单宁和木质素含量随虫口密度增大均升高,在每枝条7 头密度下达到最高;R-1简单酚含量变化不显著,I-1简单酚含量显著升高.R-1和I-1叶中缩合单宁含量与对照无显著差异.抗感苜蓿中酚类物质与木质素含量在蓟马为害后均升高,R-1总酚、单宁和木质素含量的增加率均高于I-1.表明蓟马为害对苜蓿植株的总酚、单宁及木质素含量具有诱导效应,可以作为苜蓿抗蓟马的评价指标.     

榆树叶片虫瘿形成过程中蛋白质组学分析

为探究榆树虫瘿叶片形成的分子机制,以不同时期榆瘿蚜取食诱导的榆树叶片为试材,利用iTRAQ技术分析榆树虫瘿叶片形成过程中蛋白表达丰度的差异。通过质谱鉴定,共得到2 689个蛋白,与KEEG数据库进行比对,发现2 145个蛋白被注释到126个不同的代谢通路中,和本研究相关的蛋白有12条,涉及代谢途径的蛋白数量最多,为813(37.9%)个。未被榆瘿蚜取食的叶片与榆瘿蚜取食诱导叶片形成虫瘿的前期、中期、后期相比,差异蛋白分别有418个、390个、244个,筛选出虫瘿发育的共有差异蛋白29个,这些蛋白在榆瘿蚜取食形成虫瘿的初始形成期和成长分化期持续发挥作用的有过氧化物酶、过氧化氢酶等氧化还原酶类;在前期持续发挥作用的有翻译控制肿瘤蛋白TCTP和肌动蛋白;在榆瘿蚜取食形成虫瘿的开裂期起到重要抗性作用的有溶质的抗坏血酸过氧化物酶、70 kD热激蛋白等。在榆树虫瘿叶片发展过程中,数个蛋白基因涉及了应激防御反应、氧化还原、免疫系统过程和光合作用等生理反应过程,建议进一步进行榆树虫瘿叶片形成的分子机制研究。     

植物虫瘿

虫瘿是造瘿昆虫诱导植物组织不正常生长产生的,它们通过释放某些酶或者植物激素刺激寄主植物细胞增大或增殖产生了特异形态的虫瘿,而这种特异形态就是造瘿昆虫遗传基因的体外表达。但虫瘿产生的分子机制不是十分清楚,文章主要对目前植物虫瘿的形态特征、形成机制等方面进行综述。     

牛角花齿蓟马为害对紫花苜蓿AsA、GSH含量及相关代谢酶活性的影响

为了明确非酶抗氧化物质抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)及相关代谢酶抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)在紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对牛角花齿蓟马Odontothrips loti Haliday为害的抗性中的作用,测定了不同牛角花齿蓟马虫口密度下抗、感蓟马苜蓿无性系R-1、I-1的AsA、GSH含量及APX、GR活性的变化。结果表明:受牛角花齿蓟马为害后,R-1无性系在低虫口密度(1、3头/枝条)下,AsA、GSH含量和GR活性均上升,在高虫口密度(5、7头/枝条)下,AsA含量和GR活性先升高后下降,GSH含量上升后保持稳定;I-1无性系的AsA、GSH含量先升高后下降,GR活性在为害后期呈上升趋势;R-1、I-1无性系的APX活性均先上升后下降,但R-1无性系APX活性的上升速率及下降速率小于I-1无性系。说明AsA、GSH含量及APX、GR活性的升高可能是紫花苜蓿对牛角花齿蓟马诱导抗性的一种表现,但I-1无性系对蓟马为害的应激反应滞后于R-1无性系。在牛角花齿蓟马为害后期,R-1无性系体内的AsA、GSH含量及APX、GR活性仍处于较高水平,也说明了R-1无性系对牛角花齿蓟马为害的抗性较I-1无性系强。     

梭梭叶苞状虫瘿结构特征和生长发育研究

该研究采用形态和显微结构观察方法,并结合基于转录组测序和差异表达基因富集分析,研究梭梭叶苞状虫瘿的生长发育特点以及梭梭叶苞状虫瘿与梭梭之间的相互关系,为昆虫与植物协同进化和梭梭虫害防治提供理论依据。结果表明:(1)叶苞状虫瘿的生长发育阶段可以分为3个时期,生长期、形成期和衰亡期。(2)在生长期和形成期的叶苞状虫瘿与梭梭同化枝、鳞叶部位的解剖结构有明显的差别:生长期叶苞状虫瘿的表皮细胞外的角质层损伤,但表皮细胞完整、形态差异不大、排列紧密,没有栅栏细胞组织和花环结构,只有含水量较高的海绵组织,且细胞比同化枝和鳞片小而密,细胞数量是鳞片中的2倍左右,维管柱直径比同化枝和鳞片小;形成期叶苞状虫瘿的表皮细胞外的角质层受到严重损伤,表皮细胞不完整、形态差异大、排列疏松,海绵组织含水量严重减少,维管组织不明显。(3)梭梭叶苞状虫瘿中与植物细胞正常发育相关、光合作用相关的基因富集下调表达,与胁迫相关基因富集上调表达。研究认为,梭梭的叶苞状虫瘿只为促进木虱的生长发育,在提高梭梭光合作用方面没有作用。     

高粱不同类型胚性和非胚性愈伤组织的生理生化差异

植物体细胞胚胎发生过程中伴随着复杂的生理生化变化,为进一步揭示胚性愈伤组织的再生潜力,该研究以高粱Sb19未成熟胚诱导产生的两种胚性愈伤组织和一种非胚性愈伤组织为材料,通过测定各愈伤组织中可溶性蛋白、游离脯氨酸和可溶性糖的含量,采用方差分析法对高粱体细胞胚胎发生过程中不同类型愈伤组织的生理生化指标进行了差异比较研究。结果表明:(1)高粱两种胚性愈伤组织中可溶性蛋白、游离脯氨酸和可溶性糖的含量均显著高于非胚性愈伤组织,表明胚性愈伤组织中的代谢活性高于非胚性愈伤组织,能够为体细胞胚胎发生提供更多的物质能量基础。(2)两种类型胚性愈伤组织之间生理生化差异显著,其中,Ⅱ型胚性愈伤组织中可溶性蛋白和游离脯氨酸含量均显著高于Ⅰ型胚性愈伤组织,相反,Ⅱ型胚性愈伤组织中可溶性糖含量显著低于Ⅰ型胚性愈伤组织,这种生理生化差异在一定程度上影响了后期的分化。该研究结果为愈伤组织的胚胎发生能力与生化代谢的关系提供理论依据。     

高压静电场（HVEF）对苜蓿叶片愈伤组织诱导的影响

用一定强度的负高压静电场处理苜蓿叶片外值体,可显著促进外植体愈伤组织的发生和形成。处理组叶片愈伤化进程比对照组提前二天,愈伤组织诱导率平均提高了３６％,愈伤组织鲜重增长率提高了３３％,而且形成的愈伤组织质量较高。生理生化分析显示：静电场处理使愈伤组织诱导过程中培养物的可溶性蛋白质含量较对照高,且峰值来临较早;过氧化物酶（ＰＯＤ）,淀粉酶（Ａｍｙｌａｓｅ简称ＡＭＬ）,超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性和峰值也较对照组有不同程度的提高和提前,与观察结果一致。本文对其作用机理做了初步探讨。     

5种杀虫剂对西花蓟马和花蓟马的毒力及其生理酶活性的影响

【目的】探究不同杀虫剂对重要入侵害虫西花蓟马及其本地近缘种花蓟马的毒力及对保护酶和解毒酶活性的影响,为进一步研究2种害虫的抗性管理提供依据。【方法】采用浸渍法测定5种田间常用杀虫剂对西花蓟马和花蓟马的毒力,并测定杀虫剂亚致死浓度(LC25)下2种蓟马体内保护酶和解毒酶活性的差异。【结果】不同杀虫剂对2种蓟马的毒力依次为:乙基多杀菌素甲维盐阿维菌素吡虫啉噻虫嗪,乙基多杀菌素对西花蓟马和花蓟马的LC_(50)分别为0.28和0.03 mg·L~(-1)。不同药剂的亚致死剂量(LC_(25))对西花蓟马和花蓟马体内保护酶和解毒酶活性普遍具有诱导作用。其中,阿维菌素对西花蓟马超氧化物歧化酶(SOD)活性诱导作用最强,为326.40 U·mg~(-1),是对照的9.37倍,而乙基多杀菌素对花蓟马SOD活性诱导作用最强,为245.35 U·mg~(-1),是对照的9.32倍;吡虫啉对西花蓟马和花蓟马过氧化物酶(POD)诱导作用最强,分别为298.67和246.79 U·mg~(-1),是对照的37.10和20.57倍;阿维菌素对西花蓟马和花蓟马过氧化氢酶(CAT)和羧酸酯酶(CarE)诱导作用最强,分别为298.67、246.79 U·mg~(-1)(CAT活性)和12.53、11.99 U·mg~(-1)(CarE活性);乙基多杀菌素对西花蓟马和花蓟马谷胱甘肽转移酶(GST)和乙酰胆碱酯酶(AChE)诱导作用最强,分别为77527.59、66927.39 U·mg~(-1)(GST活性)和2.34、2.22 U·mg~(-1)(AChE活性)。【结论】5种杀虫剂中,乙基多杀菌素对2种蓟马的毒力最强;西花蓟马对杀虫剂的解毒代谢能力强于花蓟马。