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    桃蚜體內(nèi)酶活性對SO2脅迫的響應(yīng)

    2013-09-22 08:11:40姜文虎劉軍俠趙俊紅李超麗
    關(guān)鍵詞:桃蚜蛋白酶昆蟲

    姜文虎,劉軍俠,趙俊紅,李超麗

    (河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,河北保定071000)

    自20世紀(jì)80年代以來,許多學(xué)者開始關(guān)注大氣污染對昆蟲種群和群落的影響[1-2],相繼研究了SO2脅迫對植食性墨西哥豆瓢蟲(Epilachna varivestis Mulsant)[3-4]、粘蟲[Mythimna separata(Walker)][5]、靖遠(yuǎn)松葉蜂(Diprion jingyuanensis Xiao et.Zhang)[6]、蚜蟲(Aphidinea)[7-8]、蚧蟲(Coccoidae)[9]等的影響.結(jié)果表明,SO2能促進(jìn)這些害蟲的生長發(fā)育,增大其取食量和蛹質(zhì)量,提高食物轉(zhuǎn)化率和成蟲生殖力等,從而增大害蟲種群數(shù)量.SO2對不同昆蟲種類的作用有所差異.以往研究表明,SO2脅迫能縮短桃蚜[Myzus persicae(Sulzer)]的齡期,對桃蚜的繁殖有一定促進(jìn)作用,有利于桃蚜種群發(fā)生[10],并能影響其天敵異色瓢蟲[Harmonia axyridis(Pallas)]的生長發(fā)育[11].但有關(guān)SO2對昆蟲體內(nèi)酶系活性影響的報道甚少.為此,本文研究SO2處理對桃蚜成蟲體內(nèi)保護(hù)酶、解毒酶以及蛋白酶活性的影響,以便進(jìn)一步明確SO2對桃蚜的作用機(jī)制,為SO2脅迫下害蟲的綜合治理提供依據(jù).

    1 材料與方法

    1.1 供試植物及蚜蟲

    供試植物:自河北省保定市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所苗圃地購盆栽茄子(Solanum melongena L.)備用.待茄苗長至5-6葉時用于試驗,適時澆水,試驗期間不施用化肥和農(nóng)藥.

    供試蚜蟲:采河北農(nóng)業(yè)大學(xué)苗圃地桃樹的無翅桃蚜接種于盆栽茄子苗上,擴(kuò)大種群以備用.

    1.2 SO2熏氣處理

    熏氣裝置為自制木架,長×寬×高為70 cm×50 cm×120 cm,從上到下分3層,高分別為20、38、45 cm,外罩聚乙烯塑料布.氣源為北京氦普北分氣體有限公司生產(chǎn)的國家級標(biāo)準(zhǔn)SO2,氣體濃度為1%,N2為平衡氣,氣體從鋼瓶經(jīng)減壓閥、流量計等裝置進(jìn)入熏氣室.參考大氣中SO2濃度,并依據(jù)預(yù)實(shí)驗SO2對茄苗和蚜蟲的影響,設(shè)5 個 SO2熏氣濃度:0(CK)、42.75、85.50、128.25 和 213.75 mg·m-3,按熏氣室體積計算SO2充氣濃度,同時用SO2檢測儀即時檢測氣體濃度.每個熏氣室為一個濃度處理,每天按時充氣至設(shè)定濃度,直到試驗結(jié)束.實(shí)驗室溫度為20-28℃,濕度為70% -85%.

    1.3 桃蚜飼養(yǎng)方法

    群體飼養(yǎng):將初孵若蚜自然接種到不同處理的茄子葉片上(每片葉20頭),每個處理3盆并選3片葉子標(biāo)記,每日觀察、標(biāo)記葉片上蚜蟲的蛻皮、各齡期數(shù)量及死亡情況.待出現(xiàn)成蚜(5 d)后,分別選取成蚜和茄苗葉片于-70℃冷凍備用.

    1.4 酶活性測定

    1.4.1 桃蚜酶源制備 稱量冷凍桃蚜0.1 g,加入0.05 mol·L-1pH 7.0的磷酸緩沖液10 mL.冰浴下勻漿,4 ℃、10000 r·min-1離心 30 min,取上清液作為酶源.

    1.4.2 酶活性測定 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)、過氧化物酶(peroxidase,POD)、蛋白酶、乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase,AChE)和羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(glutathione-S-transferase,GSTs)活性的測定參考文獻(xiàn)[12-15],均設(shè)置3次重復(fù).

    1.4.3 茄苗酶源制備 稱取樣品0.1 g,加入適量蒸餾水(約5 mL),充分研磨,3000 r·min-1離心5 min.將上清液移至小試管中,振蕩混勻作為酶液.

    1.4.4 茄苗可溶性蛋白質(zhì)含量測定 利用考馬斯亮藍(lán)G-250法[16]測定茄苗可溶性蛋白質(zhì)含量.設(shè)置3次重復(fù).

    1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

    采用Microsoft Excel 2003軟件處理數(shù)據(jù),并用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,差異顯著性比較使用Duncan's新復(fù)極差法.

    2 結(jié)果與分析

    2.1 SO2對桃蚜體內(nèi)保護(hù)酶活性的影響

    2.1.1 SO2對SOD活性的影響 圖1表明,低濃度SO2處理可以顯著促進(jìn)桃蚜體內(nèi)SOD活性;隨著SO2濃度升高,SOD 活性逐漸降低.其中,42.75 mg·m-3SO2處理后桃蚜體內(nèi)SOD活性最高,為對照的2.14倍,差異達(dá)極顯著水平(P <0.01).這是由于在低濃度SO2處理下,桃蚜體內(nèi)O2消耗量增大,導(dǎo)致蟲體內(nèi)HO-大量增多,并迅速做出免疫反應(yīng),表現(xiàn)為SOD活性明顯上升,以清除體內(nèi)的過量自由基;而隨著SO2濃度的增大,SOD的合成能力受到抑制,其活性逐漸下降.

    2.1.2 SO2對POD活性的影響 從圖2可以看出,經(jīng)不同濃度SO2處理后,桃蚜體內(nèi)POD活性均有所提高.其中,42.75、85.50、213.75 mg·m-3SO2處理與對照相比差異達(dá)極顯著水平(P <0.01),128.25 mg·m-3SO2處理與對照差異不顯著(P>0.05).這表明SO2處理后,桃蚜體內(nèi)產(chǎn)生有毒物質(zhì),啟動免疫系統(tǒng)合成POD,以維持正常的生理功能.

    圖1 SO2對桃蚜體內(nèi)SOD活性的影響Fig.1 Effect of SO2on the SOD activity in M.persicae

    2.1.3 SO2對CAT活性的影響 從圖3可以看出,不同濃度SO2處理后的CAT活性均高于對照,其中僅85.50 mg·m-3SO2處理與對照差異顯著(P <0.05),其他處理差異均不顯著(P >0.05).

    圖2 SO2對桃蚜體內(nèi)POD活性的影響Fig.2 Effect of SO2on the POD activity in M.persicae

    圖3 SO2對桃蚜體內(nèi)CAT活性的影響Fig.3 Effect of SO2on the CAT activity in M.persicae

    2.2 SO2對桃蚜體內(nèi)CarE、GSTs及AChE活性的影響

    由表1可見,42.75 mg·m-3SO2處理后桃蚜體內(nèi)的CarE活性升高,與對照差異達(dá)顯著水平(P<0.05);隨著SO2濃度的增大,CarE活性呈下降趨勢,85.50和128.25 mg·m-3SO2處理與對照無顯著差異(P >0.05);213.75 mg·m-3SO2處理后的 CarE 活性極顯著降低(P <0.01).

    SO2處理后桃蚜體內(nèi)GSTs活性變化較為明顯.其中,42.75 mg·m-3SO2處理后的GSTs活性升高,且與對照差異顯著(P<0.05);85.50 mg·m-3SO2處理后的GSTs活性下降,與對照差異不顯著(P>0.05);128.25 mg·m-3SO2處理后的 GSTs活性又升高,且極顯著高于對照(P <0.01);213.75 mg·m-3SO2處理后的GSTs活性又下降,且與對照差異不顯著(表1).

    不同濃度 SO2處理均能提高 AchE 活性,42.75、85.50、128.25 和 213.75 mg·m-3SO2處理后的 AchE活性分別是對照的 3.64、3.33、4.25 和 2.72 倍,但差異均未達(dá)到顯著水平(表 1).

    表1 SO2對桃蚜體內(nèi)CarE、GSTs及AChE活性的影響1)Table 1 Effects of SO2on the activities of CarE,GSTs and AChE

    2.3 SO2對茄苗蛋白質(zhì)含量及桃蚜蛋白酶活性的影響

    2.3.1 SO2對茄苗可溶性蛋白質(zhì)含量的影響 從圖4可見,茄苗可溶性蛋白質(zhì)含量與SO2濃度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),其隨SO2濃度的增大而上升.蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀況對生物轉(zhuǎn)化過程的影響較為明顯,特別是蛋白質(zhì)營養(yǎng)不足時,各種催化酶類活性將有所降低,影響其代謝轉(zhuǎn)化能力.

    2.3.2 SO2對桃蚜蛋白酶活性的影響 如圖5所示,不同濃度SO2處理均能增強(qiáng)桃蚜蛋白酶的活性.其中,42.75 mg·m-3SO2處理后的桃蚜蛋白酶活性最高,與對照差異達(dá)顯著水平(P<0.05);隨著SO2濃度的升高,桃蚜蛋白酶活性降低,與對照相比,差異均未達(dá)顯著水平(P>0.05).這可能與茄苗蛋白質(zhì)含量的增大有關(guān).

    圖4 SO2對茄苗可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Fig.4 Effect of SO2on the soluble protein content in eggplant seedlings

    圖5 SO2對桃蚜蛋白酶活性的影響Fig.5 Effect of SO2on the protease activity in M.persicae

    3 結(jié)論與討論

    盡管國內(nèi)外已研究了SO2變化對于植物、昆蟲的影響,但SO2促進(jìn)某些植食性昆蟲生長的機(jī)制尚不明確.Bolsinger et al[17]和 Dohmen et al[18]報道,SO2污染會改變植物的代謝,使植物的游離氨基酸濃度或糖含量發(fā)生不同程度的變化.植物組織中的糖類是昆蟲生命活動的主要能源底物,氨基酸和蛋白質(zhì)是昆蟲生長發(fā)育必不可少的物質(zhì),一般認(rèn)為,SO2污染對某些植食性昆蟲生長的促進(jìn)作用,是通過影響寄主植物中這些成分的含量而間接發(fā)生的[19-20].本試驗結(jié)果表明,SO2能增大茄苗可溶性蛋白質(zhì)含量,這會增大細(xì)胞滲透濃度和功能蛋白的數(shù)量,有助于維持細(xì)胞正常代謝,很可能是植物抵抗SO2污染的一種解毒機(jī)制;42.75 mg·m-3SO2處理后的桃蚜蛋白酶活性顯著升高,其他濃度也能促進(jìn)桃蚜蛋白酶活性,但未達(dá)顯著水平,表明隨著寄主植物蛋白質(zhì)含量的增大,以寄主為食的桃蚜體內(nèi)的蛋白酶含量相應(yīng)增多,但存在濃度效應(yīng).寄主植物營養(yǎng)成分的變化很復(fù)雜,可能影響以寄主為食的昆蟲生長發(fā)育及其體內(nèi)各種酶的變化,這些均有待深入研究.

    昆蟲與其他生物體一樣,體內(nèi)存在自由基,在逆境條件下,自由基會增多,對體內(nèi)功能分子的破壞作用加大.而昆蟲體內(nèi)的保護(hù)酶有清除自由基的作用,使其保持在一個較低水平,從而防止自由基毒害;CarE、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶是害蟲體內(nèi)重要的解毒酶系,在對外源化合物的解毒代謝和殺蟲劑的抗性機(jī)制中起著重要作用;AChE是抑制神經(jīng)傳導(dǎo)的水解酶,該酶系的變異,能導(dǎo)致害蟲耐藥能力和抗性水平增強(qiáng).本試驗表明,42.75 mg·m-3SO2能顯著促進(jìn)桃蚜體內(nèi)SOD、POD、CarE和GSTs的活性,對CAT促進(jìn)作用不顯著;85.50 mg·m-3SO2對3種保護(hù)酶活性均有顯著促進(jìn)作用,對CarE、GSTs及AChE活性均無顯著影響;128.25 和213.75 mg·m-3SO2處理后,桃蚜體內(nèi)保護(hù)酶活性與對照差異不顯著(除213.75 mg·m-3SO2可以顯著促進(jìn) POD 活性外),同時,128.25 mg·m-3SO2可以極顯著促進(jìn) GSTs活性,213.75 mg·m-3SO2可以極顯著抑制CarE活性.由此可見,SO2可以促進(jìn)桃蚜體內(nèi)主要解毒酶和保護(hù)酶活性升高,但其存在濃度效應(yīng).此結(jié)論與趙俊紅等[10]的研究結(jié)果吻合,說明桃蚜受到SO2脅迫后,其體內(nèi)酶系自我調(diào)節(jié)能力迅速增強(qiáng),以維持機(jī)體正常生理功能,但存在SO2閾值.

    [1]VETELI T O,KUOKKANEN K,JULKUNEN-TIITTO R,et al.Effects of elevated CO2and temperature on plant growth and herbivore defensive chemistry[J].Global Change Biol,2002,8:1240 -1252.

    [2]WATT A D,WHITTAKER J B,DOCHERTY M.The impact of elevated atmospheric CO2on insect herbivores[M]∥HARRINGTON R,STORK S E.Insects in A Changing Environment.London:Academic Press,1995:197 -217.

    [3]吳亞,EDWARD H L,EDWARD M B.二氧化硫?qū)δ鞲缍蛊跋x的影響[J].生態(tài)學(xué)報,1989,9(4):336.

    [4]HUGHES P R,CHIMENT J J,DICKIE A I,et al.Effect of pollutant dose on the response of Mexican bean beetle to SO2induced changes in soybean[J].Environ Entoml,1985,14(6):718 -721.

    [5]吳坤君,龔佩瑜,李秀珍,等.SO2熏蒸小麥對粘蟲生長的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,1990,10(1):78-83.

    [6]張真,張云,王鴻斌,等.二氧化硫污染對靖遠(yuǎn)松葉蜂暴發(fā)的促進(jìn)作用研究[J].林業(yè)科學(xué),2002,38(6):66-73.

    [7]李秀珍,吳坤君,龔佩瑜,等.SO2污染油菜對桃蚜實(shí)驗種群生長的影響[J].生態(tài)學(xué)報,1992,12(2):135-139.

    [8]GALECKA B.Phenological development of Frangula alnus Mill.in an industrial region and the number of Aphis frangulae Kalt[J].Polish Ecological Studies,1984,10:141 -155.

    [9]謝映平,薛皎亮,劉紅霞,等.低濃度城市污染物二氧化硫和鉛在大球蚧及寄主國槐體內(nèi)積累的研究[J].林業(yè)科學(xué),1998,34(1):45 -49.

    [10]趙俊紅,劉軍俠,姜文虎,等.SO2脅迫對桃蚜生長發(fā)育的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010,26(17):145-148.

    [11]趙俊紅,劉軍俠,姜文虎,等.SO2脅迫對異色瓢蟲的生長發(fā)育及保護(hù)酶的影響[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2011,34(1):87 -91.

    [12]王峰.粘蟲體內(nèi)保護(hù)酶系統(tǒng)活力的研究[D].西安:陜西師范大學(xué),2001.

    [13]BRADFORD M M.A rapid and sensitive method for the quantiation of mierogram quantities of protein unitizing the principle of protein dye binding[J].Anal Bichem,1976,72:248 -254.

    [14]Ellman G L,Courtney K D,Andress V,et al.A new and rapid colorimetric determination of acetylcholinesterase activity[J].Biochem Pharmacol,1961,7:88 -95.

    [15]慕立義.植物化學(xué)保護(hù)研究方法[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1994:160-161.

    [16]韓靖玲,龐保平,龐琢.南美斑潛蠅對不同茄子品種的選擇性及其機(jī)理的研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,26(3):29 -32.

    [17]BOLSINGER M,F(xiàn)LUCKIGER W.Ambient air pollution induced changes in amino acid patter of phloem sap in host plants relevance to aphid infestation[J].Environ Pojjut,1989,56(3):209 - 216.

    [18]DOHMEN G P,MCNEILL S,BELL N B.Air pollution increases Aphis fabae pest potential[J].Nature,1984,307:52 -53.

    [19]吳坤君.空氣污染對昆蟲的影響[J].昆蟲知識,1988,25(2):122 -127.

    [20]ALSTAD D N.Effects of air pollution on insect populations[J].Ann Rev Ent,1982,27:369 -384.

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