外源茉莉酸诱导的青杨生化抗性及其对舞毒蛾幼虫食物利用的影响

【目的】为探讨外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)诱导的青杨 Populus cathayana Rehd.抗性对舞毒蛾 Lymantria dispar (L.)幼虫食物利用的影响。【方法】在室内对青杨苗木喷施0.001和0.1 mmol/L两种浓度的茉莉酸,对照喷0.2%的丙酮水溶液,喷施后1, 5和10 d分别采集叶片,分析其初生和次生物质含量的变化。另选喷施0.1 mmol/L茉莉酸的青杨苗木,喷施后1, 5和10 d分别接舞毒蛾2龄幼虫,单头饲养,测定其取食量、体重和排粪量及发育历期,统计分析其食物消化率、转化率和利用率。【结果】两种浓度茉莉酸处理均使青杨叶片中的蛋白质和可溶性糖含量降低,而木质素、单宁、黄酮和酚类物质含量增加。蛋白质和可溶性糖在处理第10天时含量最低,其中高浓度茉莉酸处理较对照分别降低46.5%和49.1%,低浓度处理分别降低30.6%和22.8%。叶片中酚类物质含量在高浓度处理第10 天时增幅最大,较对照增加102%。木质素、黄酮和单宁酸在处理第5天时的含量最高,其中高浓度处理分别较对照增加113%, 75%和57%。用0.1 mmol/L茉莉酸诱导处理后,舞毒蛾2龄幼虫对叶片的消化率、转化率和利用率均有所降低, 取食处理后1, 5和10 d的青杨叶片的食物利用率较对照分别降低了29.4%, 27.6%和28.2%,且幼虫体重降低、发育历期延长。【结论】结果提示外源茉莉酸诱导青杨可对舞毒蛾产生明显的生化抗性,实践中可利用这种生化抗性防治舞毒蛾的危害。     

外源茉莉酸诱导的青杨叶片保护性酶活性变化及其对舞毒蛾幼虫生长发育的影响

为探讨外源茉莉酸对青杨Populus cathayana的诱导抗性及其对舞毒蛾Lymantria dispar的影响, 室内对青杨扦插苗喷施不同浓度的茉莉酸（对照为0.17%丙酮）, 分别在喷施后1, 5和10 d采集叶片分析其保护性酶活性的变化, 并接舞毒蛾幼虫于青杨苗木上观测其长发育情况。结果表明： 0.1 和0.001 mmol/L两种浓度的茉莉酸（JA）处理均使青杨叶过氧化物酶（POD）、 多酚氧化酶（PPO）、 苯丙氨酸解氨酶（PAL）、 胰凝乳蛋白酶抑制剂（CI）和胰蛋白酶抑制剂（TI）活性较对照增加(P<0.05)。取食茉莉酸诱导的青杨苗木后, 舞毒蛾幼虫的发育历期延长, 体重降低。0.1 mmol/L茉莉酸诱导的青杨苗木5 d后接虫, 使舞毒蛾幼虫的发育历期显著延长, 较对照长8 d; 接虫21 d后称重时, 取食茉莉酸诱导的青杨叶片的幼虫体重较对照组降低了50%~100%, 该结果说明外源茉莉酸诱导青杨产生了对舞毒蛾明显的抗虫性。     

外源茉莉酸及枸杞瘿螨危害诱导的枸杞防御反应

利用植物的诱导抗性防治病虫害越来越受重视, 为寻求枸杞害虫防治的新方法, 探索外源茉莉酸对枸杞的诱导反应及机制, 本研究测定了外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)及枸杞瘿螨Aceria pallida Keifer危害对枸杞叶蛋白酶抑制剂(protease inhibitors, PIs)、 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、 苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase, PAL）活性及多糖（polysaccharide）、 木质素（xylogen）含量的变化。结果表明： 外源JA处理或枸杞瘿螨危害均使枸杞叶PIs, SOD和PAL活性及木质素含量显著提高, 却使多糖含量显著降低。胰凝乳蛋白酶抑制剂（chymotrypsin inhibitors, CI)和胰蛋白酶抑制剂(trypsin inhibitor, TI)在喷洒JA或枸杞瘿螨危害的第5 天增幅最大, 且在JA浓度、 瘿螨危害间差异显著(P<0.05), 其中, 0.1 mmol/L JA处理使CI增加了96%, TI增加了128%, 枸杞瘿螨危害使CI增加了94%, TI增加了122%。枸杞叶多糖含量在JA处理或瘿螨危害后显著降低(P<0.05), 且与JA浓度有关, 浓度越高, 降低越明显。 JA或瘿螨危害使枸杞叶木质素增加的最大值出现在处理后的第5 天, 高浓度JA、 瘿螨危害及低浓度JA分别使其增加了70%, 41%和36%, 三者之间差异显著(P<0.05), 第10 天增加幅度减低。 3种处理同样使SOD和PAL活性显著增加(P<0.05), 第5天时增幅最大, 高浓度JA 处理使枸杞叶SOD活性由对照的70.77 U增加到128.98 U, PAL活性由10.91 U增加到20.59 U, 第10天时呈现下降趋势。这些与抗性有关物质的变化及其变化趋势, 说明外源茉莉酸及枸杞瘿螨均可诱导枸杞产生防御反应, 而且反应的程度与茉莉酸浓度及处理后的时间有关。     

茉莉酸甲酯对菊花抗蚜性的影响

本研究以杭白菊为试验材料,分析茉莉酸甲酯对菊花抗蚜性的影响。供试幼苗叶面喷施不同浓度(0.01、0.05、0.1、0.5、1 mmol·L^-1)茉莉酸甲酯后接种菊姬长管蚜,测定外源茉莉酸甲酯对蚜虫胁迫下菊花叶片的保护酶、防御酶活性、渗透性物质、次生代谢物和茉莉酸途径关键酶基因表达的影响,探究菊花抗蚜性与茉莉酸信号途径的关系。结果表明: 0.01、0.05、0.1、0.5、1 mmol·L^-1浓度的茉莉酸甲酯均显著提高了杭白菊叶片的保护酶、防御酶活性及次生代谢物含量,降低了丙二醛和可溶性糖含量,外源茉莉酸甲酯处理诱导杭白菊CmAOS和CmCOI1的表达,并使内源茉莉酸含量显著增加,杭白菊的抗蚜性增强。     

枸杞木虱啮小蜂寄生行为及生物学特性的研究

枸杞木虱啮小蜂Tetrastichussp .是枸杞木虱ParatriozasinicaYang&Li若虫的外寄生蜂 ,自然寄生率可达 86 5 %。在温度为 2 0～ 2 5℃的室内条件下 ,完成 1个世代需 1 4～ 2 0d。成虫寿命与取食有关 ,取食 1 5 %的蜂蜜水 ,雌性成虫寿命为 1 2～ 1 7d,雄性成虫为 4～ 6d。成蜂最喜欢在 3龄和 4龄若虫上产卵。自然种群消长与寄主虫口密度相关。每年 7月到 8月下旬该蜂寄生率高 ,9月份下降 ,1 0月份几乎不见。     

七星瓢虫成虫对枸杞木虱的捕食作用

为了测定七星瓢虫成虫对枸杞木虱4种虫态的捕食作用,分别在室内测定七星瓢虫的捕食功能反应、种内干扰、自身密度干扰、捕食偏好性以及在田间七星瓢虫对枸杞木虱的捕食效果.结果表明: 七星瓢虫对枸杞木虱的捕食功能反应符合Holling Ⅱ型方程,其中对卵的最大捕食量为112.6粒,对1～2龄若虫、3～5龄若虫、成虫的最大捕食量分别为536、415和113.9头;田间罩笼试验结果证明,七星瓢虫成虫在其生长周期30 d内能使枸杞木虱总虫口密度下降80.1%;七星瓢虫对1～2龄枸杞木虱若虫的搜寻效率参数a=0.9451,处理时间参数T_h=0.001865,整体优于卵、3～5龄若虫与成虫,且在每皿100头的猎物密度下七星瓢虫的最大捕食率能达80.2%,益害比参考值为1∶100.七星瓢虫对枸杞木虱的捕食作用受自身密度的影响显著大于种内干扰.在混合猎物密度为每皿100头下,七星瓢虫更偏好木虱成虫,在密度为每皿300头下,七星瓢虫更偏向于木虱若虫.表明七星瓢虫是很有控制潜力的捕食性天敌,人工释放七星瓢虫成虫可有效取食枸杞木虱初孵若虫,降低木虱为害.     

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.     

外源化合物诱导后小麦对麦长管蚜和粘虫的抗虫性研究

喷施外源化合物和昆虫取食均可诱导小麦的防御反应,如挥发物组成发生改变、某些次生物质含量增加或减少,进而影响昆虫和天敌的行为反应。本实验中小麦苗经茉莉酸或几丁质喷施诱导,可显著提高小麦中丁布的含量,但茉莉酸甲酯的诱导作用不明显。喷施茉莉酸及麦长管蚜或粘虫取食诱导小麦,会导致小麦挥发物的种类及含量与对照相比有显著不同,3种处理间小麦的挥发物也存在显著差异。用经茉莉酸处理的麦苗饲养麦长管蚜和粘虫,可显著抑制二者的生长发育速度,使体重减轻,并导致麦长管蚜繁殖力下降。经茉莉酸处理的麦苗的挥发物对粘虫寄生蜂有吸引作用,表明茉莉酸在诱导小麦产生直接抗虫性的同时,还能诱导其释放吸引天敌的挥发性化合物从而产生间接抗性。     

枸杞瘿螨姬小蜂的生物学特性

枸杞瘿螨姬小蜂Cirrospilus eniophyesiYang(新种)是枸杞瘿螨Aceria pallidaKeifer的重要天敌,以幼虫在虫瘿内取食枸杞瘿螨的成虫和若虫。在(25±1)℃下,该蜂完成1个世代需16~21d。成虫寿命及产卵量与补充营养有关,取食10%蜂蜜水的雌虫寿命为(6.94±0.67)d,雄虫为(5.14±0.49)d。不进行补充营养的雌雄成虫寿命分别为(1.96±0.27)d和(1.06±0.29)d;补充10%蜂蜜水和水可显著提高产卵量,每雌平均产卵量分别为(29.13±6.12)粒和(23.14±3.16)粒,产卵高峰期在羽化后的第2天。成虫羽化时间多集中在6:00~8:00am和4:00~6:00pm,羽化当天即可交尾。枸杞瘿螨姬小蜂自然种群消长与寄主虫口密度相关,在6月底7月初寄生率达到83.3%。     

多异瓢虫成虫对枸杞木虱的捕食作用

【目的】为了测定多异瓢虫Hippodamia variegata(Goeze)成虫对枸杞木虱Paratrioza sinica Yang&Li的捕食作用。【方法】在室内测定了多异瓢虫的捕食功能反应、种内干扰、自身密度干扰、捕食偏好性,并通过罩笼试验研究多异瓢虫在田间对枸杞木虱的捕食效果。【结果】结果表明,多异瓢虫对枸杞木虱的捕食功能反应符合HollingⅡ型方程,对卵、1~2龄若虫、3~5龄若虫以及成虫的最大捕食量分别为80.4粒、410.0头、350.8头和102.5头。田间罩笼试验结果证明,在多异瓢虫成虫生长周期30 d内能使枸杞木虱总虫口密度下降85.4%;多异瓢虫对枸杞木虱成虫的搜寻效率a=0.8252为4种木虱虫态最佳,而对枸杞木虱卵处理时间Th=0.002283为4种木虱虫态中最佳;在100头/皿的猎物密度下多异瓢虫均能展现其最大捕食率,益害比参考值为1∶100。多异瓢虫对枸杞木虱的捕食作用受自身密度的影响显著大于种内干扰;在100头/皿混合猎物密度下,多异瓢虫更偏好木虱成虫,在300头/皿下,多异瓢虫更偏向于木虱若虫。【结论】研究表明,多异瓢虫是具有控制潜力的捕食性天敌,人工释放多异瓢虫成虫可有效防治枸杞木虱。     

茉莉酸对棉花单宁含量和抗虫相关酶活性的诱导效应

以植物生长调节物茉莉酸(Jasmonic acid,JA)为诱导子,以常规棉为研究对象,探讨了外源茉莉酸对棉花幼苗单宁和蛋白酶抑制素以及其它抗虫相关酶活性诱导的浓度依赖性和持久性,讨论了棉花抗虫相关物质的抗虫效果.结果表明,0.01、0.1和1.0 mmol/L茉莉酸都能在2周内诱导棉花单宁和胰蛋白酶抑制素(Proteinase inhibitors,PIs)含量增加,诱导多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)、苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性升高.对3种浓度茉莉酸的诱导效应进行分析表明,0.1 mmol/L茉莉酸对于诱导PIs、PPO、POD和CAT最有效,0.1和1.0 mmol/L茉莉酸对于诱导棉花单宁和苯丙氨酸解氨酶等效,二者的诱导效应均高于0.01 mmol/L.对茉莉酸诱导抗性的持久性进行分析表明,最佳诱导效应发生的时间各不相同:POD活性在JA处理后第1天最高,随后呈下降趋势,PIs和单宁含量分别在JA处理后第7天和第14天达最大值;JA处理后第1天和第7天的PPO活性无明显差异,但明显高于第14天;JA处理后第7天和第14天的PAL活性无明显差异,但明显高于第1天;JA处理后第1、7和14天棉花叶片的CAT活性均无明显差异.以上结果表明,茉莉酸可通过增加棉叶单宁和PIs含量、提高棉叶PAL、PPO、POD和CAT活性等增强棉花幼苗的抗虫性.     

茉莉酸诱导番茄对烟粉虱发育、存活与繁殖的影响

【背景】目前,烟粉虱已成为世界性的入侵害虫,对我国的农业生产造成了严重损失。由于烟粉虱抗药性增长迅速,以非化学防治为主的综合防治措施,成为控制烟粉虱的重要手段。近年来,茉莉酸作为与损伤相关的植物激素和信号分子,已被发现广泛存在于植物体内,外施茉莉酸可激活植物的防御系统,诱导其产生次生防御物质,从而影响包括烟粉虱在内的多种害虫的生长发育、繁殖与存活等。【方法】在温度（26±1）℃、相对湿度（75±5）％、光照L：D=14：10的条件下,通过在番茄根部和叶部外施茉莉酸,研究茉莉酸诱导的番茄上烟粉虱的生长发育和繁殖等生物学特性。【结果】在茉莉酸诱导的番茄上,烟粉虱的发育历期以叶部诱导（shootJA．induced,SJA）的番茄上最长,平均历期为27．3d,与对照组（control,CON）番茄上的25．7d和根部诱导（root JA-induced,RJA）番茄上的25．8d差异显著;在SJA和CON番茄上,烟粉虱的世代存活率分别为47．17％和55．57％,而在RJA番茄上烟粉虱的存活率为81．13％,后者与前两者差异达到显著水平;烟粉虱成虫在CON、RJA和SJA番茄上的平均寿命分别为25．1、23．6和18．7d,即在JA诱导的番茄上烟粉虱成虫的平均寿命明显缩短;在产卵量方面,对照番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量最大,为132．8粒,SJA番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量最小,为107．9粒,两者差异显著;RJA番茄上发育的烟粉虱平均单雌产卵量为118．1粒,与前两者无显著差异。【结论与意义】利用茉莉酸诱导番茄可对烟粉虱的发育、繁殖和存活产生不同程度的影响,且诱导部位不同产生的影响也有很大差异。本结果对探索烟粉虱等刺吸式害虫的防治新策略有一定的参考价值。     

Triacontanol negatively modulates the jasmonic acid-stimulated proteinase inhibitors in tomato (Lycopersicon esculentum)

Triacontanol (TRIA), a long chain aliphatic alcohol (C30H61OH) reverses the effect of jasmonic acid (JA) in inducing proteinase inhibitors (PIs) in tomato leaves. Porcine pancreas trypsin and Spodoptera litura gut proteinases were inhibited in the presence of leaf proteins treated with JA, and TRIA partially reverses this effect. Spodoptera litura larvae fed with tomato leaves treated with JA were reduced in body weight and TRIA is able to partially reverse this JA-induced effect. These results reflect the partial reversal effect of TRIA in down regulating the JA-induced production of proteinase inhibitors.     

Different effects of exogenous jasmonic acid on preference and performance of viruliferous Bemisia tabaci B and Q

The sweetpotato whitefly, Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae), B and Q biotypes have caused severe losses to crops and vegetables through virus transmission. Our previous studies showed that Q is more efficient than B in acquisition and transmission of tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) and viruliferous Q is better equipped than B in counterattacking jasmonic acid (JA)‐related plant defense. To understand how plant‐mediated defensive responses involving JA affect insect vectors within a tritrophic framework of plants, insects, and viruses, we examined the effects of exogenous JA on preference and performance of non‐viruliferous and viruliferous B and Q on tomato plants (Solanum lycopersicum L., Solanaceae). Our results demonstrated a significantly lower fecundity, shorter longevity, shorter developmental time, and lower survival rate of whiteflies on JA‐treated than on control plants. In addition, viruliferous Q performed significantly better than B in fecundity, longevity, developmental time, and survival rate. When given a choice between JA‐treated and control tomato plants, viruliferous Q was not repelled to JA‐treated plants when the JA concentration was 0.01 and 0.1 mm , whereas others all preferred the untreated control plants. Exogenous JA increased the concentration and the composition of plant volatiles, such as α‐terpinene and β‐ocimene, which deterred whiteflies in a Y‐tube bioassay. It is worth noting that Q has a mutualistic relationship with TYLCV to counteract the host defenses. A better understanding of tritrophic interactions between plants, insects, and viruses will facilitate the development of sustainable management of this invasive global pest.     

Previous infestation of pea aphids Acyrthosiphon pisum on broad bean plants resulted in the increased performance of conspecific nymphs on the plants

Abstract

We studied the effects of previous infestation of broad bean plants by pea aphids Acyrthosiphon pisum on the performance of conspecific nymphs on the plants and the involvement of jasmonic acid (JA)-related defenses. The time needed for newly emerged nymphs to become reproductive adults on broad bean plants previously infested by conspecifics (pre-infested plants) was significantly shorter than on uninfested (control) broad bean plants. The total numbers of nymphs produced by aphids on preinfested and control plants were not significantly different. Preinfested plants produced significantly less endogenous JA than that control plants did. To test the effect of JA decreases, we conducted experiments on the developmental duration of nymphs on broad bean plants treated with JA (JA-treated plants) before infestation. The time needed for nymphs to become reproductive adults on JA treated preinfested broad bean plants was not significantly different from that on JA-treated control plants. The results suggested a possible parental care by pea aphids: the adult aphids manipulated JA-related defenses in broad bean plants that had positive effects for their offspring.     

桃蚜最佳人工全纯饲料的筛选

【目的】为了明确不同营养组分配方的人工全纯饲料对桃蚜Myzus persicae(Sulze)生长发育的影响,筛选出适合室内饲养桃蚜的人工饲料配方。【方法】本文以5组不同浓度的氨基酸溶液(A1=50 mmol/L、A2=100 mmol/L、A3=150 mmol/L、A4=200 mmol/L、A5=250 mmol/L)和4组不同浓度的蔗糖混合液(S1=250 mmol/L、S2=500 mmol/L、S3=750 mmol/L、S4=1 000 mmol/L)组配的混合液饲喂桃蚜,测定了桃蚜的存活率、存活时间、平均产仔量和产仔率,并利用生命表技术,分析不同处理对桃蚜实验种群生命参数的影响。【结果】结果表明,不同饲料配方对桃蚜的存活及繁殖均有一定的影响。存活率以A1S3、A1S4和A3S4最高,三者之间差异不显著(P>0.05);存活时间以A1S3、A1S4和A3S4最长,分别达到了(34.00±1.00)d、(33.33±1.15)和(30.6±4.04)d,三者之间差异不显著(P>0.05);平均产仔量和产仔率以A3S1和A3S4的最大,A3S1分别达到了(9.75±2.71)头/成蚜和43.33%±15.28%,A3S4分别达到了(9.43±2.27)头/成蚜和50.00%±10.00%,二者之间差异不显著(P>0.05)。种群生命参数中,A3S1和A3S4的净生殖率分别达到了(4.43±2.31)和(4.63±1.25),二者之间差异不显著(P>0.05),与其他饲料配方差异显著(P<0.05)。【结论】综合所有参数比较,确定A3S4为桃蚜的最佳人工饲料配方。