三種真菌對(duì)斑翅果蠅生理指標(biāo)的影響

劉倩 陳浩 翟一凡 來守國(guó) 高歡歡 于毅

摘要：為明確半乳糖霉、柄籃狀菌和雅致放射毛霉三種真菌對(duì)斑翅果蠅體內(nèi)生理生化指標(biāo)的影響，以侵染三種真菌的人工飼料飼養(yǎng)斑翅果蠅幼蟲，并測(cè)定其體內(nèi)部分物質(zhì)含量和酶的活性。結(jié)果表明，取食接種雅致放射毛霉和柄籃狀菌的人工飼料后，斑翅果蠅體內(nèi)蛋白含量顯著低于對(duì)照（取食不接菌人工飼料）；取食接種雅致放射毛霉的人工飼料后，斑翅果蠅體內(nèi)山梨醇含量顯著低于對(duì)照；取食接種三種真菌的人工飼料后，斑翅果蠅體內(nèi)纖維素酶和堿性磷酸酶活性均無顯著變化，脂肪酶活性均顯著低于對(duì)照。本研究可為探索真菌與果蠅間的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系提供重要的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：斑翅果蠅；人工飼料；半乳糖霉；柄籃狀菌；雅致放射毛霉；生理生化指標(biāo)

中圖分類號(hào)：S433.39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2017）05-0102-04

Effects of Three Kinds of Fungi on

Physiological Indexes of Drosophila suzukii

Liu Qian1，Chen Hao1，Zhai Yifan1，Lai Shouguo1，2，Gao Huanhuan3，Yu Yi1

（1. Institute of Plant Protection， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China；

2. College of Plant Protection， Shangdong Agricultural University， Taian 271018， China；

3. Shandong Academy of Grape， Jinan 250100， China）

AbstractTo define the effects of three kinds of fungi on physiological and biochemical indexes of Drosophila suzukii. The larvae of Drosophila suzukii were reared with artificial diets infected by three kinds of fungi respectively， and then some enzymes and material contents in larvae were determined. The results showed that the protein content in Drosophila suzukii larvae reared with diets infected by Actinomucor elegans and Talaromyces stipitatus were significantly lower than that of control （larvae reared with diet not infected by fungus）. The content of sorbitol in insects reared with Actinomucor elegans were significantly inferior to that of control.The lipase activity of three fungi treatments were all lower than that of control. But there was no significant difference between cellulose and alkaline phosphatase activity in Drosophila suzukii feeding with different artificial diets. This study provided theoretical bases for co-evolutionary interactions between fungus and Drosophila suzukii.

KeywordsDrosophila suzukii； Artificial diet； Galactose mildew； Talaromyces stipitatus； Actinomucor elegans； Physiological and biochemical indexes

斑翅果蠅Drosophila suzukii Matsumura，又稱鈴木氏果蠅，屬于雙翅目（Diptera）果蠅科（Drosophilidae），是一種重要的水果害蟲。斑翅果蠅雌蟲能用其發(fā)達(dá)的產(chǎn)卵器劃破果皮，將卵產(chǎn)在即將成熟的果實(shí)中，其后代孵化后在果實(shí)中蛀食，嚴(yán)重?fù)p害水果質(zhì)量，其產(chǎn)卵孔也會(huì)招致其它果蠅和一些細(xì)菌及真菌進(jìn)一步侵染，使水果失去經(jīng)濟(jì)價(jià)值。斑翅果蠅寄主廣泛，可為害如藍(lán)莓、黑莓、紅樹莓、櫻桃、草莓、李子、桃子、葡萄、無花果、獼猴桃、梨等[1]軟皮水果。在日本、北美、歐洲都造成過嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[2-4]，目前仍無有效的防治措施。

目前，斑翅果蠅的研究主要集中在種類的組成與分布[5]、形態(tài)鑒定、分類檢索、寄主與危害、生物生態(tài)學(xué)特性以及防治措施[6-8]等方面。

為防治此害蟲所開展的各方面科學(xué)研究均需要大量標(biāo)準(zhǔn)化的試蟲，因此，解決試蟲供應(yīng)問題是開展其他研究的基礎(chǔ)[9]。在室內(nèi)飼養(yǎng)過程中，斑翅果蠅的寄主（葡萄、櫻桃等）和人工飼料的表面均有霉菌滋生，斑翅果蠅幼蟲取食飼料的同時(shí)會(huì)攝入霉菌。經(jīng)分離鑒定，這些霉菌主要為3個(gè)種類：半乳糖霉、柄籃狀菌Talaromyces stipitatus和雅致放射毛霉Actinomucor elegans（Gao et al， unpublished），但是，長(zhǎng)期飼養(yǎng)對(duì)斑翅果蠅的生理生化方面產(chǎn)生何種影響則需要進(jìn)一步研究。

本研究通過飼喂三種真菌侵染的飼料，觀察斑翅果蠅體內(nèi)蛋白和山梨醇含量以及脂肪酶、纖維素酶和堿性磷酸酶活性的變化，從而明確這三種真菌對(duì)斑翅果蠅的作用，為微生物與昆蟲之間關(guān)系的探索提供參考。

1材料與方法

1.1接菌飼料的制備

將凍存的半乳糖霉、柄籃狀菌和雅致放射毛霉接種在PDA培養(yǎng)基上，置于37℃培養(yǎng)箱中活化，根據(jù)其生長(zhǎng)速度，將半乳糖霉和柄籃狀菌培養(yǎng)7 d后取出，雅致放射毛霉培養(yǎng)2～3 d后取出備用。將活化好的菌切下直徑1 cm的菌餅接種到分裝好的人工飼料表面。人工飼料配方參照林清彩[10]的方法，配制好后分裝到組培瓶中，每瓶約20 mL。將接菌飼料在培養(yǎng)箱中37℃生長(zhǎng)5 d后取出，用于接入試蟲。

1.2試蟲

斑翅果蠅最早于2011年4月在泰安櫻桃園采集，在室內(nèi)周年繁育，溫度為（25±0.5）℃，相對(duì)濕度為（70±0.5）%，光周期L∶D為16∶8。將羽化后48 h的成蟲配對(duì)后置于接菌人工飼料組培瓶中產(chǎn)卵，以不接菌飼料為對(duì)照。24 h后取出成蟲。當(dāng)幼蟲生長(zhǎng)到3齡后，取出稱重，置于1.5 mL離心管中于-80℃冰箱中凍存。

1.3物質(zhì)含量和酶活性測(cè)定

取出凍存的試蟲，根據(jù)凍存時(shí)稱量的體重，添加相應(yīng)緩沖或提取液進(jìn)行研磨，按照所測(cè)定物質(zhì)的試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司）說明書的步驟操作。采用酶標(biāo)儀（EMax Plus Microplate Reader）進(jìn)行測(cè)定，波長(zhǎng)分別為：山梨醇：655 nm；總蛋白：562 nm；脂肪酶：710 nm；纖維素酶：550 nm；堿性磷酸酶：510 nm。

1.4數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0進(jìn)行單因素方差分析，多重比較采用Duncans新復(fù)極差法。

2結(jié)果與分析

2.1物質(zhì)含量的變化

取食接種雅致放射毛霉和柄籃狀菌的飼料后，與對(duì)照相比，斑翅果蠅體內(nèi)的蛋白含量顯著降低（F3，12=10.361，P=0.001），分別為（3.27±0.14）mg/g和（3.74±0.13）mg/g；而取食接種半乳糖霉的飼料后，其蛋白含量與對(duì)照差異不顯著。

由圖2可知，取食接種雅致放射毛霉的飼料后，斑翅果蠅體內(nèi)山梨醇含量顯著低于對(duì)照（F3，8=4.897，P=0.032），比對(duì)照降低52.20%；取食接種半乳糖霉、柄籃狀菌飼料的與對(duì)照差異不顯著。

2.2酶活力

圖3和圖4分別顯示了三種真菌對(duì)斑翅果蠅體內(nèi)的纖維素酶和堿性磷酸酶活力的影響。與對(duì)照相比，兩種酶的活力無顯著差異（纖維素酶：F3，8=0.668，P=0.595；堿性磷酸酶：F3，8=1.535，P=0.279）。

由圖5可知，與對(duì)照相比，取食接種半乳糖霉、柄籃狀菌和雅致放射毛霉的斑翅果蠅體內(nèi)脂肪酶活性均顯著降低（F3，8 =37.364，P<0.001），分別降低了76.50%、94.46%和53.51%。

3討論與結(jié)論

蛋白質(zhì)是細(xì)胞的重要組成成分，是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，參與生物體重要生理作用?？扇苄缘鞍缀康脑黾涌纱龠M(jìn)昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育[11]。山梨醇廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物和培養(yǎng)細(xì)胞中，不僅是糖運(yùn)輸形式之一，而且與生物抗逆性密切相關(guān)[12]。本研究中取食接種雅致放射毛霉的飼料后，斑翅果蠅體內(nèi)的蛋白和山梨醇含量顯著低于對(duì)照，因此，斑翅果蠅的生長(zhǎng)發(fā)育和抗逆能力在雅致放射毛霉侵染下可能會(huì)受到抑制。

脂肪酶又稱甘油酯水解酶，可將脂類水解為可以吸收的脂肪酸，在昆蟲消化系統(tǒng)中起著重要作用[13，14]。本研究表明，取食真菌侵染的三種飼料后，斑翅果蠅脂肪酶活性顯著低于對(duì)照，體內(nèi)脂肪酸含量會(huì)因此而降低，這可能減緩了幼蟲的發(fā)育速度，使昆蟲幼蟲積累大量的脂肪，有利于蛹期的過渡。

由于昆蟲體內(nèi)物質(zhì)含量和酶活性受各方面因素的影響，影響昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育和抗逆能力的因素也較多，例如堿性磷酸酶[15，16]和海藻糖[17]等，而本研究中三種真菌對(duì)斑翅果蠅堿性磷酸酶并沒有產(chǎn)生影響，因此需要通過研究其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律和各種代謝過程來進(jìn)一步研究真菌對(duì)斑翅果蠅的影響。

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