不同处理菜豆植株对西花蓟马体内解毒酶活性的影响

为明确植物的诱导抗性对西花蓟马体内酶活性的影响,通过西花蓟马取食、机械损伤、外源茉莉酸和水杨酸甲酯诱导处理菜豆植株,研究西花蓟马2龄若虫取食不同处理菜豆植株后,其体内多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(TChE)的变化。结果表明,西花蓟马2龄若虫取食不同处理的菜豆后,体内多功能氧化酶和乙酰胆碱酯酶活性变化相同,均是在24 h和36 h显著低于取食健康植株的。除取食茉莉酸处理的西花蓟马体内谷胱甘肽S-转移酶活性在24 h受到显著抑制外,西花蓟马若虫取食水杨酸甲酯、蓟马危害后体内的谷胱甘肽S-转移酶活性均高于对照,取食机械损伤处理的西花蓟马体内酶活性在不同取食时间下均与对照差异不显著。取食蓟马危害和茉莉酸处理的西花蓟马虫体羧酸酯酶活性在6 h和36 h均受到显著抑制,而取食机械损伤和水杨酸甲酯诱导的西花蓟马体内酶活性只有在36 h受到明显抑制。以上结果说明外源因子诱导的植物抗性能够干扰西花蓟马体内解毒机制,削弱了其对有毒次生物质的解毒代谢功能。     

CO2浓度升高对西花蓟马和花蓟马成虫体内解毒酶和保护酶活性的影响

【目的】阐明大气CO₂浓度升高对外来入侵昆虫西花蓟马Frankliniella occidentalis及其本地近缘种花蓟马F. intonsa的影响机制。【方法】测定和分析了CO₂人工气候箱内不同CO₂浓度（400 μL/L和800 μL/L）下饲养3代的这两种蓟马体内3种解毒酶［羧酸酯酶（CarE）、乙酰胆碱酯酶（AchE）和微粒体多功能氧化酶(MFO）］和3种保护酶［超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD）］的活性。【结果】西花蓟马成虫体内的CarE, AchE, MFO, CAT和POD酶活性随着CO₂浓度的升高而显著上升（P＜0.05）,其中800 μL/L CO₂浓度下CarE和MFO酶活性分别比400 μL/L CO₂浓度下增加了24.78%和16.05%;800 μL/L CO2浓度下花蓟马成虫体内的CarE, MFO和CAT酶活性显著高于400 μL/L CO₂浓度下花蓟马成虫体内的相应酶活性,而AchE和POD酶活性在两种CO2浓度间差异不显著（P＞0.05）。800 μL/L CO₂浓度下西花蓟马和花蓟马成虫体内的SOD酶活性均显著低于400 μL/L CO₂浓度下的相应蓟马酶活性（P＜0.05）,分别下降了65.22%和42.20%。【结论】CO₂浓度升高是导致两种蓟马成虫体内CarE,MFO和SOD酶活性上升的主要原因,而AchE, CAT和POD酶活性的变化主要受蓟马种类的影响。两种蓟马可能通过改变体内解毒酶或保护酶的活性来适应高浓度CO₂的环境。     

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。     

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。     

外源茉莉酸诱导菜豆对西花蓟马和南方小花蝽的行为反应

【目的】为明确茉莉酸诱导的菜豆对西花蓟马Frankliniella occidentalis和南方小花蝽Orius similis的行为反应。【方法】采用四臂嗅觉仪测定了西花蓟马和南方小花蝽对不同浓度茉莉酸诱导菜豆后的行为反应,并用气相色谱-质谱联用仪测定了不同浓度茉莉酸处理后菜豆挥发物的成分。【结果】不同浓度茉莉酸处理的菜豆植株对西花蓟马和南方小花蝽分别有不同程度的驱避和吸引作用,以1 mmol/L的茉莉酸处理植株对西花蓟马的驱避作用最强,0.1 mmol/L的茉莉酸处理植株对南方小花蝽的吸引作用最强。不同处理菜豆的挥发物在含量和成分上存在显著差异,(Z)-3-己烯丙酸酯、2-异丙基-甲氧基毗嗦只有在茉莉酸处理植株中检测到。结合不同浓度茉莉酸处理植株对西花蓟马和南方小花蝽的行为反应及菜豆挥发物含量的变化趋势,推测(E)-2-己烯醛对西花蓟马有驱避作用,(E)-2-乙酸叶醇酯对南方小花蝽具有引诱作用。【结论】茉莉酸处理菜豆后,植物挥发物种类和含量发生了变化,在增强菜豆植株抗虫性的同时,还可增强捕食性天敌南方小花蝽的搜索和捕食能力。     

不同诱导处理番茄植株对西花蓟马保护酶活性的影响

研究了西花蓟马取食茉莉酸、水杨酸甲酯、机械损伤、虫伤处理诱导的番茄植株对其虫体保护酶活性的影响。研究发现,不同处理的番茄植株对西花蓟马过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)3种保护酶的活性有明显的影响。只有西花蓟马取食茉莉酸处理的番茄植株24 h,POD活性明显升高,取食其它处理及在其它时间下,POD活性与对照没有明显的变化或活性受到抑制。取食水杨酸甲酯处理的番茄植株6 h和24 h,西花蓟马CAT活性均受到激发;取食虫害植株的3个时间段下,西花蓟马酶活性一直受到抑制;西花蓟马取食茉莉酸处理及机械损伤处理番茄植株,CAT酶活性在任何时间下都没有明显的变化或受到抑制。取食水杨酸诱导处理的番茄植株,西花蓟马SOD活性在6 h和24 h明显升高,36 h明显下降;但取食其它处理的SOD酶活性均在36 h明显升高。结果说明西花蓟马3种保护酶活性在取食不同处理诱导的番茄植株的不同时间下各不相同,说明保护酶活性的变化与不同诱导处理及时间密切相关。     

蓟马取食、机械损伤以及外源水杨酸甲酯和茉莉酸对菜豆叶片防御酶活性的影响

【目的】探讨菜豆对昆虫取食防御反应的生化机制。【方法】研究了西花蓟马Frankliniella occidentalis取食、机械损伤以及外源水杨酸甲酯（MeSA）和茉莉酸（JA）处理后菜豆叶片防御酶活性的变化。【结果】西花蓟马取食、机械损伤及MeSA和JA处理均能明显提高过氧化物酶（POD）的活性,前2种处理POD活性在72 h上升到最高峰,而后2种处理则在48 h达到最高峰。蛋白酶抑制剂（PI）活性在西花蓟马取食后升高最明显。JA途径关键酶脂氧合酶（LOX）和多酚氧化酶（PPO）的活性在西花蓟马取食、机械损伤和JA诱导处理均升高,但外源MeSA诱导处理则不能诱导它们的活性(P>0.05)。SA途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）在西花蓟马取食和机械损伤后均有一个先升高后下降的过程,外源MeSA诱导只在24 h引起PAL活性升高,其余时间下和对照没有明显的区别,外源JA诱导未能引起PAL活性的显著变化(P>0.05)。西花蓟马取食、JA和MeSA诱导以及机械损伤均能诱导β-1,3 葡聚糖酶（PR-2）活性上升(P<0.05)。【结论】结果说明,不同处理可诱导菜豆植株产生明显的防御反应,但酶活性的变化与处理方式和处理时间有关。     

西花蓟马对多杀菌素的抗性生化机制研究

在室内持续用多杀菌素对西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)进行抗性汰选,获得抗性倍数达到11 999倍的极高抗品系。该抗性品系对乙基多杀菌素和噻虫嗪具有显著的交互抗性,抗性倍数分别为53 718和84倍,对阿维菌素和毒死蜱的敏感性也有显著下降,交互抗性倍数分别为3.33和2.28倍,对虫螨腈无明显交互抗性。生化测定结果表明,抗性品系的羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶的活力与敏感品系均无显著差异,推测抗性可能与靶标位点的敏感性降低有关。     

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。     

西花蓟马P450基因在继代适应菜豆植株中的应答反应

菜豆是西花蓟马的重要寄主,但西花蓟马对豆荚的嗜食性高于叶片。为探讨西花蓟马在适应菜豆植株过程中P450基因的应答反应,利用实时荧光定量PCR技术检测了西花蓟马从菜豆豆荚转换到菜豆植株后F 1、F 2和F 3三个世代2龄若虫和成虫体内9个P450基因相对表达量的变化。结果表明,西花蓟马2龄若虫体内CYP4-1、CYP4-2、CYP4-3和CYP6-4的表达量在转换到菜豆植株后F 1代显著升高,然后下降;而CYP4-4和CYP6-2的表达量到F 3代才显著上升;CYP6-1的表达量只有在F 2代显著下降,仅为对照的42.21%,其余世代下和对照均无显著差异;CYP4-5和CYP6-3的表达量在不同世代均显著低于对照。对于成虫而言,CYP4-4、CYP4-5和CYP6-4的表达量在转换到菜豆植株F 1后显著上升,分别是对照的2.28倍、1.40倍和1.31倍;CYP6-1、CYP6-2、CYP6-3的表达量在F 1代开始下降,而CYP4-1、CYP4-2、CYP4-3的表达量在F 2代才开始下降。在同一个世代下,西花蓟马2龄若虫与成虫体内P450基因表达量不完全相同,除CYP4-2的表达量在F 1和F 3代,以及CYP4-4、CYP4-5和CYP6-3的表达量在F 1代两个虫态间差异不显著外,其余情况下均是2龄若虫的表达量高于成虫的。结果说明西花蓟马通过调节P450基因适应菜豆植株,其表达量与其取食的世代和虫态相关。     

西花蓟马消化酶对食物短期适应的生化机制

为明确西花蓟马Frankliniella occidentalis消化酶对食物适应的生化机制,用玫瑰花瓣、玫瑰花朵（含花粉花蜜）和10%蜂蜜水+菜豆豆荚3种食物分别饲养西花蓟马雌成虫,测定西花蓟马在取食1、3、6、9、12、24和48 h后其雌成虫体内α-淀粉酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性的变化。结果表明,取食玫瑰花朵的西花蓟马体内α-淀粉酶和胰蛋白酶活性最高,大多数时间下取食玫瑰花瓣的最低。随取食时间延长,除取食玫瑰花瓣的西花蓟马虫体α-淀粉酶是先降低后升高外,取食另外2种食物的α-淀粉酶和胰蛋白酶活性均是先升高后降低。西花蓟马体内胰凝乳蛋白酶的活性在3~6 h时取食玫瑰花朵的活性最低,在其余时间下酶活性的变化在3种食物间没有明显的规律。结果说明,西花蓟马可通过快速调节体内消化酶活性来适应不同食物的变化,达到自身生长发育对营养物质的需求。     

番茄褪绿病毒对Q型烟粉虱重要生物学参数及保护酶和解毒酶活力的影响

为明确番茄褪绿病毒(ToCV)对其传毒介体烟粉虱Bemisia tabaci主要生物学特性的影响,本文研究了携带ToCV的Q型烟粉虱在非病毒寄主植物棉花Gossypium spp上的生物学指标,并测定了带毒和无毒烟粉虱主要保护酶和解毒酶活性.结果 表明,在棉花植株上,带毒烟粉虱在发育历期、产卵量、成虫寿命方面与无毒烟粉虱无显著差异,但雌虫体长明显短于无毒烟粉虱.相对于无毒烟粉虱,带毒烟粉虱体内过氧化氢酶(catalase,CAT)活性明显提高,是无毒烟粉虱的3.36倍(P ＜0.001),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性无显著差异.解毒酶中,带毒烟粉虱羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)活性明显下降,是无毒烟粉虱活性的54％,谷胱甘肽S转移酶(glutathione-s-transferase,GST)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholin esterase,ACHE)活性无显著差异.     

西花蓟马在中国的地理分布和年发生代数预测

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)对多种蔬菜、花卉、果树造成毁灭性危害。以气候数据库为基础,根据该虫的致死温度模型和有效积温模型,运用数学分析和地理信息系统技术,研究西花蓟马在中国的地理生态学。结果表明:该虫可在中国85.97%地区发生,1年发生5~19代,以8~16代为主。