没食子酸对美国白蛾幼虫营养效应及解毒酶活性的影响

美国白蛾是我国重大外来入侵害虫,寄主范围十分广泛。酚类物质是最广泛的植物次生代谢物之一,在植物抵御昆虫取食的化学防御中具有重要作用。本研究通过人工饲料添加没食子酸的方法,探究不同浓度的没食子酸对美国白蛾幼虫的营养效应及解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响。结果表明,各浓度(1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)没食子酸对美国白蛾4龄幼虫的近似消化率、食物利用率、相对取食量和相对生长率均具有显著影响(P<0.05),近似消化率和相对取食量不同程度下降,食物利用率和相对生长率则不同程度上升。不同浓度的没食子酸处理对美国白蛾幼虫的乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450的活性均具有显著影响(P<0.05)。1.0%没食子酸作用时间不同,美国白蛾4龄幼虫的乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450的活性差异显著(P<0.05)。没食子酸能够始终诱导细胞色素P450的活性,而羧酸酯酶的活性却受到抑制。不同浓度的没食子酸对乙酰胆碱酯酶作用总体上不明显,但较低浓度时(1.0%)对乙酰胆碱酯酶活性却随处理时间延长而抑制作用加强。较低浓度(1.0%~1.5%)的没食子酸对谷胱甘肽S-转移酶的活性有一定诱导作用,但随着没食子酸浓度提高谷胱甘肽S-转移酶的活性却受到一定程度的抑制。没食子酸能抑制美国白蛾幼虫的取食,并且对解毒酶和乙酰胆碱酯酶的活性表现出一定的时间效应和剂量效应,表明美国白蛾幼虫可能通过调节食物利用和解毒代谢等多种途径降低没食子酸的毒害作用,从而对含没食子酸的寄主植物产生适应。     

不同寄主植物对美国白蛾幼虫取食行为及解毒酶活性的影响

【目的】明确美国白蛾Hyphantria cunea对常见寄主植物的取食偏好,依据寄主植物中次生物质的含量及美国白蛾幼虫乙酰胆碱酯酶和解毒酶活性来探明美国白蛾对寄主植物的取食策略。【方法】以北京地区美国白蛾危害程度不同的8种植物(桑Morus alba、洋白蜡Fraxinus pennsylvanica、臭椿Ailanthus altissima、白榆Ulmus pumila、黑杨Populus nigra、垂柳Salix babylonica、西府海棠Malus micromalus和金银木Lonicera maackii)为寄主,通过室内饲养,测定美国白蛾4龄幼虫对不同寄主植物叶片的取食量、选择率及营养效应指标,划分其对寄主植物的取食偏好。对8种寄主植物中类黄酮、总酚、单宁含量以及取食不同寄主植物叶片的美国白蛾4龄幼虫体内乙酰胆碱酯酶和解毒酶活性进行测定。【结果】美国白蛾4龄幼虫对不同寄主植物具有选择差异,选择率大小则为洋白蜡和臭椿桑白榆西府海棠、垂柳和金银木黑杨。寄主植物叶片中类黄酮的含量与幼虫的取食量呈显著负相关(r=-0.657,P=0.017)。不同寄主植物对美国白蛾具有不同的营养效应。金银木饲喂组近似消化率(0.97%±0.01%)最高,相对取食量(2.92±0.49 g/g·d)也较高,但食物利用率(0.005%±0.01%)、食物转化率(0.005%±0.008%)和相对生长率(0.007±0.02 g/g·d)最低;西府海棠饲喂组相对生长率(0.34±0.04 g/g·d)最高,近似消化率(0.72%±0.10%)、食物利用率(0.16%±0.01%)、食物转化率(0.24%±0.06%)和相对取食量(2.19±0.38 g/g·d)均处于较高水平。取食不同寄主植物的美国白蛾幼虫乙酰胆碱酯酶(Ach E)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(Car E)和昆虫细胞色素P450(P450)的活性存在显著差异(P0.01)。【结论】美国白蛾幼虫对不同寄主植物存在取食选择和营养效应差异,幼虫灵活的取食策略以及解毒代谢调节能力可能是其适应不同寄主的主要原因。