伴生细菌在入侵种桉树枝瘿姬小蜂克服桉树抗性中的作用

【目的】桉树枝瘿姬小蜂是我国近年来发现的一种主要危害桉属树种的外来有害生物。本研究旨在通过探究中国桉树枝瘿姬小蜂主要伴生细菌在桉树枝瘿姬小蜂成功定殖中的作用。【方法】测定不同抗性品系桉树的次生代谢物质黄酮和单宁的含量以及易感品系桉树在枝瘿姬小蜂危害前后的含量变化。通过体外抑菌和化学物质降解实验,探究桉树枝瘿姬小蜂主要伴生细菌对抗虫性物质黄酮和单宁的耐受性及降解能力。【结果】抗性品系桉树的黄酮和单宁的含量明显高于易感品系,易感品系在桉树枝瘿姬小蜂危害后黄酮和单宁的含量显著提高;高浓度的黄酮和单宁会抑制桉树枝瘿姬小蜂伴生细菌的生长,在中低浓度黄酮和单宁的条件下,主要伴生细菌能够适应,并继续繁殖;桉树枝瘿姬小蜂伴生细菌具有一定的降解黄酮和单宁的能力,其中细菌Staphylococcus cohnii降解黄酮的能力比Pseudomonas geniculate稍强,而Bacillus wiedannii、Serratia macescens对单宁具有较强的降解能力。【结论】桉树枝瘿姬小蜂侵染桉树后,可以诱导桉树产生抗性,桉树产生大量的次生代谢物质来抵御桉树枝瘿姬小蜂的危害,而桉树枝瘿姬小蜂部分伴生细菌可降解桉树次生代谢物质来帮助小蜂克服植物抗性完成定殖。     

桉树不同无性系叶片内含物变化与枝瘿姬小蜂抗性的关系

通过对24个桉树无性系在桉树枝瘿姬小蜂（Leptocybe invasa Fisher& La Salle）生长周期连续5个月危害情况及其营养物质含量的变化进行研究,根据受害等级将24个桉树无性系分为高感、中抗和高抗三种类型。三种抗性类型在未受危害前,可溶性蛋白含量和可溶性糖含量均无显著差异;在受到危害后,高感、中抗无性系的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量均出现一定增长。与对照相比,高感无性系内含物含量随桉树枝瘿姬小蜂危害加剧显著增加。内含物含量增长排序均表现为：高感类型>中抗类型>高抗类型,说明桉树叶片内含物含量的增加是桉树对病虫害防御的重要生理反应。     

桉树杂交种对桉树枝瘿姬小蜂的抗性变异分析

植物种间杂交是一种普遍自然现象,杂交往往造成植物表型及生理变异,从而改变杂种抗虫性。与亲本种相比,杂种抗虫性可能增强或减弱,也有可能处于与亲本相似水平。初生、次生代谢物的质变与量变是引起杂种抗虫性变异的重要原因。近年来,桉树杂交育种已在世界范围内广泛应用并取得了显著成效,桉树杂交种间抗虫性表现参差不齐,因此,桉树是研究杂交种抗虫性变异机制的理想材料。以2个桉树杂交种巨细桉DH201-2、巨尾桉G9及桉树重要害虫桉树枝瘿姬小蜂为研究对象,比较了2个杂交种与其纯亲本种[(巨桉×细叶桉),(巨桉×尾叶桉)]间的抗虫性差异;同时,综合比较了品系间叶片性状(叶片厚度、含水率、比叶面积)、初生化合物(C、N、可溶性糖、可溶性蛋白)及次生化合物(总酚、单宁)差异,以研究桉树杂交种抗虫性变异的理化机制。结果表明:DH201-2感染桉树枝瘿姬小蜂的虫瘿数目显著高于其双亲本种,而G9上虫瘿数目显著低于其双亲本种。DH201-2与G9的叶片厚度与巨桉相近,而显著薄于另一亲本种。DH201-2叶片含水率显著高于细叶桉、与巨桉相近;G9叶片含水率则显著低于其双亲本种。相似的是,DH201-2和G9的比叶面积均显著高于其双亲本种。初生化合物方面,DH201-2叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著高于其亲本种,N含量则仅高于细叶桉;而G9叶片可溶性蛋白含量虽高于其双亲本种,可溶性糖含量则无显著差异,N含量显著低于其双亲本种。次生化合物方面,DH201-2叶片总酚和单宁含量显著低于其双亲本种,而G9则显著高于其双亲本种。因此,与其亲本种相比,DH201-2感虫性增加,而G9抗虫性增加;与桉树枝瘿姬小蜂发育相关的营养指标(如含水率、可溶性糖、N含量)及次生防御物质(如总酚、缩合单宁)在桉树杂交种组织内的含量差异影响了桉树杂交种对桉树枝瘿姬小蜂的抗性。在全球推行桉树杂交育种且桉树害虫数量逐年增加的大背景下,应加强对桉树杂交种抗虫性机制研究,为选育高抗品系及桉树产业可持续发展提供理论指导。     

桉树枝瘿姬小蜂虫瘿解剖特征与寄主叶片生理指标的变化

采用人工接蜂、桉树组织石蜡切片和生化组分测定等方法研究了桉树受桉树枝瘿姬小蜂诱导后的生理生化响应机制.结果表明:DH201-2叶柄角质层厚度和油囊数量均较GL-UG9的厚、多,且差异均达到极显著水平(P角质层厚度=0.00001 ＜0.01,P油囊数量=0.00209＜0.01),但是GL-UG9叶柄表皮细胞厚度和维管束数量均较DH201-2厚、多,差异分别达到显著水平(P=0.015215＜0.05)和极显著水平(P=0.002375＜0.01),DH201-2茎皮层薄壁细胞厚度、油囊直径、维管束数量较GL-UG9厚、多,差异分别为显著(P皮层薄壁细胞厚度=0.04071 ＜0.05)、极显著(P油囊直径=000016＜0.05)、极显著(P维管束数量=0.00000＜0.01).而GLUG9茎角质层和表皮细胞厚度均较DH201-2厚,差异达到了极显著水平(P角质层厚度=0.00167,P表皮细胞厚度=0.00000＜0.01);桉树枝瘿姬小蜂虫瘿为组织瘿,由内到外可以分为:营养组织层、薄/厚壁组织层、维管束层、皮层、表皮等结构;接种桉树枝瘿姬小蜂成虫后,桉树叶片可溶性总糖、游离氨基酸、叶绿素含量均升高,差异达到了极显著水平(P＜0.01),但是蛋白质、pH值、类黄酮、总酚的变化没有达到显著水平(P＞0.05);吲哚乙酸氧化酶、过氧化物、过氧化氢酶活力均有不同程度的升高.研究显示桉树枝瘿姬小蜂入侵诱导了桉树一系列的生理生化变化,实验结果为抗桉树枝瘿姬小蜂桉树无性系的选育技术体系构建提供了理论基础.     

五种桉树对桉树枝瘿姬小蜂的抗性研究

本文通过室内网室接虫,以感虫株率、株平均虫瘿数、单株最多虫瘿数和感虫速度4个指标,评价了5种桉树对桉树枝瘿姬小蜂Leptocybe invasa Fisher&La Salle的抗性.结果表明:在人工接种16 d、22 d和25 d后,DH201-2、GL9和邓恩桉分别出现明显的虫瘿,DH32-29和JGI在接种后的40 d内均未出现感虫症状.经方差分析表明,供试的5种桉树对桉树枝瘿姬小蜂的抗性有显著差异,其抗性序列由大到小为:DH32-29=JG1>邓恩桉>GL9>DH201-2.     

寄主植物对桉树枝瘿姬小蜂生物学特性的影响

桉树枝瘿姬小蜂Leptocybe invasa Fisher&La Salle是桉属(Eucalyptus)植物的重要枝叶害虫。自2007年在我国发现以来,对广西、海南及广东地区的桉树种植已造成严重危害。本文在野外调查的基础上,研究了海南和广东地区共5种桉树上桉树枝瘿姬小蜂的虫体大小、寿命及怀卵量。结果表明,桉树品种能够显著影响桉树枝瘿姬小蜂的虫体大小;用40%蜂蜜水进行补充营养时,不同寄主植物上桉树枝瘿姬小蜂雌成虫的寿命差异显著,而桉树枝瘿姬小蜂雄虫在不同寄主间无显著性差异;不同寄主植物上桉树枝瘿姬小蜂雌成虫的怀卵量不同,并且随着日龄的延长,其怀卵量呈现上升的趋势。     

不同抗性短枝木麻黄种源苗木接种青枯病菌后酚类物质含量的变化

为了解短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)抗青枯病的机理,对接种青枯病菌(Ralstonia solanacearum)后短枝木麻黄的单宁和黄酮含量变化进行了分析。结果表明,不同抗性短枝木麻黄种源小枝的总酚和单宁含量呈现不同的变化趋势,高抗、中抗种源均呈现先升高后降低的变化趋势,峰值均约为126 mg g–1,但中抗种源的峰值出现时间较晚,而易感种源则呈逐渐升高趋势。抗、感种源木麻黄接种青枯菌后,小枝中缩合单宁含量均呈现逐渐升高的趋势,但高抗种源的缩合单宁含量均显著高于易感种源,增加70.33%。抗性种源黄酮含量呈S型上升趋势,易感种源则持续缓慢升高。这表明接种青枯病菌后,抗、感短枝木麻黄种源表现出不同的防御特征,次生物质含量增幅越大,抑菌抗氧化能力越强,短枝木麻黄表现出的抗性越强。     

乌桕叶片及其乳汁中酚类物质比较分析

大戟科乌桕（Triadica sebifera）是我国南方重要的经济和绿化树种。分析了乌桕叶片乳汁中单宁和类黄酮的含量,并与叶片中单宁和类黄酮的含量进行对比。研究发现,在乳汁和叶片中共同检测到的2种单宁和2种类黄酮物质,它们在叶片中的浓度远远高于乳汁中的浓度。这表明乌桕中的单宁和类黄酮这类防御物质主要存在于叶片中。乌桕各种群间单宁与类黄酮含量都有显著差异,这可能是不同种群所处的生态环境以及面临植食昆虫的不同而导致的。     

桉树枝瘿姬小蜂连续世代种群生命表

桉树枝瘿姬小蜂在广州地区一年发生4-5代,且世代重叠,其越冬期为11月中旬到翌年3月底,越冬虫态为大龄幼虫和蛹.在广州自然条件下,通过人工接种和自然接种相结合的方法,桉树枝瘿姬小蜂在2010年3月至2011年3月间共完成4个世代.利用生命表的方法分析桉树枝瘿姬小蜂连续世代可知,第1代的净增值率R0最大,而第2代的最小;第3代的内禀增长率rm和周限增长率λ最大,其世代平均历期T最小;第4代的rm和λ最小,其T最大.这说明第3代桉树枝瘿姬小蜂的种群增长能力最大,对桉树的危害最强.该代害虫的发生时间为7-9月,因此在防治上要注意该阶段的防控和监测.     

桉树枝瘿姬小蜂幼虫林间化学防治试验

选用70%吡虫啉水分散粒剂、40%毒死蜱乳油、25%噻虫嗪水分散粒剂以及这3种农药的混配剂,分别稀释成5、10、20倍液,采用注干法对桉树枝瘿姬小蜂幼虫进行林间药效试验。试验表明,施药30 d后,相同浓度的不同药剂对桉树枝瘿姬小蜂幼虫的校正死亡率则存在极显著差异。混配剂5倍液的防治效果最好,在30 d内对桉树枝瘿姬小蜂幼虫的校正死亡率为81.63%。施药后5～10 d,桉树枝瘿姬小蜂幼虫的死亡率增长速度最快;施药10 d后,死亡率的增长速度明显变缓。同一种药剂的浓度越高,对桉树枝瘿姬小蜂幼虫的致死时间越短。     

Eucalyptus infestation by Leptocybe invasa in Uganda

Very little is known about Leptocybe invasa Fisher & LaSalle, a new fast-spreading alien pest infesting Eucalyptus in several countries. This study examined L. invasa infestation on Eucalyptus germplasms in different agroecological zones of Uganda. The incidence and severity of the pest infestation were higher in hotter and drier agroecological zones than in cooler and wetter zones. There were direct negative relationships between altitude and L. invasa infestation on Eucalyptus species. No infestation was observed on any Eucalyptus species in stands at altitudes ranging from 1938 to 2452 (the maximum encountered) m above sea level. Leptocybe invasa infestation occurred on all Eucalyptus species encountered ( Eucalyptus grandis , Eucalyptus camaldulensis , Eucalyptus saligna , Eucalyptus robusta ), except Eucalyptus maidenii that escaped attack because it was located outside the ecological range of the insect. The incidence and severity of L. invasa infestation was generally higher on clonal hybrids E. grandis  ×  E. camaldulensis than on E. grandis  ×  Eucalyptus urophylla . Research on host germplasms, L. invasa biology and ecology, impact of the pest infestation and possible control strategies are suggested to facilitate the development of sustainable management strategies.     

构树叶性状分化的生态功能初步研究

叶性状分化在自然界中较为普遍,不同的叶性状特征与植物对资源获得及利用效率密切关联,反映了植物适应特定环境所形成的生存对策。叶性状分化的生态功能一直以来备受生态学家和进化生物学家的广泛关注。自然界构树(Broussonetia papyifera)在个体发育过程中出现全缘叶和裂缺叶的分化,但其生态功能尚不清楚,推测两者的叶型分化是构树对虫害规避的结果。为了探讨构树叶性状分化对应的可能生态功能,该研究采用野外监测和室内分析的方法,对构树全缘叶和裂缺叶的虫害发生率、叶面积、与抗虫有关的酚类物质(总酚、缩合单宁、黄酮)含量进行了比较。结果表明:(1)相对于裂缺叶,全缘叶虫害发生率显著增加,全缘叶虫害发生率是裂缺叶的两倍。(2)自然条件下,全缘叶叶面积显著高于裂缺叶,增加了约44个百分点。(3)自然条件下,裂缺叶中总酚、缩合单宁、黄酮含量均显著高于全缘叶,分别提高了6.0%、4.2%和16.2%。(4)除黄酮外,虫害处理下裂缺叶中总酚、缩合单宁含量显著高于全缘叶,均提高了约5.0%。(5)人为移除部分叶片,裂缺叶中总酚、缩合单宁、黄酮含量均显著高于全缘叶,分别提高8.0%、1.6%和25.4%。这说明构树全缘叶和裂缺叶中酚类物质含量对外来损伤响应不一致,裂缺叶虫害发生率较全缘叶低可能由于两种类型叶片中酚类物质含量存在差异所引起。     

尾叶桉无性系生长、干形和抗枝瘿姬小蜂综合选择

对尾叶桉60个无性系进行了生长量和桉树枝瘿姬小蜂的敏感性调查。结果表明, 生长性状在无性系单株间存在显著的相关性,而尾叶桉受姬小蜂的危害情况与生长性状间无显著相关性。对遗传参数的估算表明, 尾叶桉无性系抗桉树枝瘿姬小蜂水平有较高的重复力,可以通过无性系选择获得抗蜂、速生的尾叶桉无性系。最终通过独立淘汰法选择出6个优良的尾叶桉无性系。     

浙江双栉蝠蛾危害对毛竹笋次生物质的影响

本文主要报道了浙江双栉蝠蛾危害对毛竹笋次生物质（主要是单宁、黄酮、总酚）的影响。研究表明,浙江双栉蝠蛾幼虫危害毛竹笋后,与健康笋比较,轻度受害和鸯度受害笋的单宁、总酚含量呈下降趋势,经多重比较表明,其差异极显著。受害后,毛竹笋黄酮含量总体下降,但重度受害的下降量比轻度受害的少;经检验,各组之间的差异极显著。说明毛竹笋受浙江双栉蝠蛾危害后,其单宁、黄酮、总酚的含量均显著下降,这可能是植物的应激防御反应的一种表现。     

桉树枝瘿姬小蜂胚胎发育及胚后发育

【目的】对桉属树木的重要害虫桉树枝瘿姬小蜂Leptocybe invasa胚胎发育及胚后发育生物学特征进行详细调查,以期深入了解该害虫的生物学特征及发生为害规律。【方法】对桉树枝瘿姬小蜂雌性生殖系统、卵、虫瘿进行解剖,观察其胚胎发育和胚后发育过程,测量其各发育阶段的虫瘿、虫室和幼体的体积及薄壁细胞层的厚度。【结果】桉树枝瘿姬小蜂完成胚胎发育约需138 h,由3个阶段组成：产卵后0-24 h为营养物质聚集期;36-84 h为胚胎期;96-138 h为孵化期。桉树枝瘿姬小蜂在虫瘿内完成发育,其发育过程与虫瘿发育过程保持一致。虫瘿结构由3个基本层组成,由外至内分别为表皮层、中间层和薄壁细胞层。桉树枝瘿姬小蜂幼虫体积增长速率随发育时间呈现单峰型,在30 d时增长速率达到最大;虫瘿体积的增长速率呈抛物线状,并且虫瘿内薄壁细胞层厚度随发育时间也呈现抛物线状,其前期增长较快,后期下降变缓。【结论】桉树枝瘿姬小蜂发育至25 d时处于取食量较小的低龄阶段,而虫瘿内薄壁细胞层(食物)厚度已达到最大,为幼虫体积快速增大阶段作好准备。