溫度脅迫對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)主要抗氧化物酶的影響

李嵐?jié)?，阿地力·沙塔?/p>

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院林學(xué)系,烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】溫度是影響昆蟲生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖及存活等生命活動(dòng)最重要的因素[1]，適宜溫度是昆蟲完成正常發(fā)育的重要條件，溫度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不利影響[2]。溫度脅迫是指生物對(duì)于正常生長(zhǎng)溫度之外的反應(yīng)[3]。實(shí)蠅類昆蟲危害嚴(yán)重性與其強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力緊密相關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)實(shí)蠅類昆蟲可通過(guò)消耗體內(nèi)的能源物質(zhì)或增強(qiáng)相關(guān)酶的活性來(lái)抵抗外界環(huán)境溫度的脅迫[4]。夾福先[3]等對(duì)桔小實(shí)蠅Bactroceradorsalis(Hendel) 抗熱脅迫反應(yīng)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，該實(shí)蠅有較強(qiáng)的溫度適應(yīng)能力與其體內(nèi)氧化酶的調(diào)節(jié)能力有關(guān)；而瓜實(shí)蠅Bactroceracucurbitae(Coquillett) 遭受高溫處理時(shí)蟲體為了保持體內(nèi)生理機(jī)制平衡，利用消耗體內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)來(lái)維持蟲體正常工作，從而導(dǎo)致體內(nèi)能量物質(zhì)含量下降，最終因物質(zhì)失衡死亡[5]。棗實(shí)蠅(CarpomyavesuvianaCosta)是我國(guó)出入境檢疫性有害生物，在我國(guó)僅分布于新疆吐魯番[6]。吐魯番地區(qū)氣候干旱，晝夜溫差大，夏季溫度極高，冬季溫度極低，這種極端溫度會(huì)對(duì)棗實(shí)蠅的生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生重要影響。實(shí)蠅類昆蟲溫度脅迫耐受性研究已成為當(dāng)前昆蟲學(xué)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國(guó)內(nèi)外對(duì)棗實(shí)蠅的研究集中于生物生態(tài)學(xué)特性觀察、防治及快速檢測(cè)等領(lǐng)域[7-12]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】棗實(shí)蠅作為外來(lái)入侵物種，其傳入新入侵地吐魯番后如何適應(yīng)夏季的極端氣候環(huán)境的與能力尚不清楚。MDA(丙二醛)是反映昆蟲體內(nèi)生理生化的重要指標(biāo)之一，MDA含量越高說(shuō)明昆蟲受到的氧化傷害越強(qiáng)烈；抗氧化酶系統(tǒng)(CAT、POD、SOD以及T-AOC)是維持昆蟲體內(nèi)生理動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)鍵因素，當(dāng)昆蟲遇到環(huán)境壓力時(shí)，激發(fā)體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)來(lái)緩解環(huán)境壓力帶來(lái)的傷害。研究棗實(shí)蠅在吐魯番高溫的適應(yīng)性機(jī)制?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】測(cè)定高溫下棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量及抗氧化酶活性，研究棗實(shí)蠅蛹在溫度脅迫下的生理反應(yīng)機(jī)制，為預(yù)測(cè)棗實(shí)蠅分布區(qū)、模擬種群動(dòng)態(tài)、評(píng)估其地理擴(kuò)散能力等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試蟲源

供試蟲樣采自于新疆吐魯番市亞爾鄉(xiāng)亞爾谷力村(42°37′54″N，90°45′38″E)棗園中帶有棗實(shí)蠅幼蟲的新鮮棗果，采集后帶回室內(nèi)，將帶蟲的棗果置于細(xì)沙上，當(dāng)幼蟲從棗果中自然脫果后待幼蟲化蛹。將同一日齡的蛹放入盛放有10 cm細(xì)沙的圓柱形容器內(nèi)放入溫度(28±1)℃。相對(duì)濕度(40±5)%，L∶D=14∶10(h)的條件下培養(yǎng)備用。

1.1.2 儀器

XMark全波長(zhǎng)分光光度計(jì)(Bio-Rad)、MDF-382E(N)超低溫冰箱(SANYO)、MIR-154三洋恒溫培養(yǎng)箱(SANYO)、Himac CF 16RX 冷凍離心機(jī)(HITACHI)、渦旋振蕩儀(Labnet)、Elix-5+30L純水系統(tǒng)(Millipore)、移液器(Eppendorf)、YCD-EL259醫(yī)用冰箱(中科美菱)、RXZ型智能PQX型多段人工氣候箱(寧波東南儀器有限公司)、DK-8D三孔電熱恒溫水槽(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)、FA2004A電子天平(上海精天電子儀器有限公司)。

1.1.3 試劑(盒)

試劑：牛血清蛋白BSA(上海博奧生物科技)、氯化鈉NaCl、冰乙酸Aceticacid、乙醇Ethanol(均為成都市科龍化工試劑廠生產(chǎn))、考馬斯亮藍(lán)G-250(北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司)。

試劑盒：過(guò)氧化氫酶(Catalase CAT)測(cè)定試劑盒(可見(jiàn)光法)、丙二醛(MDA)測(cè)定試劑盒、血清(漿)組織過(guò)氧化物酶(POD)測(cè)定試劑盒、超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)試盒以及總抗氧化能力(T-AOC)測(cè)定試劑盒，均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.1.4 試劑配制

(1)1 000 μg/mL牛血清蛋白(BSA)標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.1 g牛血清蛋白溶于100 mL MilliQ H2O中，4°C短期保存。

(2)G-250 貯液：0.1 g G-250 充分溶解于50 mL 90%乙醇后加100 mL 85%(W/V)的磷酸，MilliQ H2O定容至1 000 mL，室溫下保存30 d。

(3)0.9%生理鹽水：稱量9 g NaCl溶于1 000 mL水中，充分溶解；各試劑盒中的試劑配制根據(jù)說(shuō)明書操作。

1.2 方 法

1.2.1 樣品制備

1.2.1.1 酶液提取

分別將每30頭棗實(shí)蠅的蛹置于45、43、41、37、33、28(CK)、4、0℃(高溫脅迫范圍以棗實(shí)蠅蛹的臨界高溫39～42℃為中心設(shè)定；低溫脅迫范圍設(shè)定參照夾福先[3]的方法)下的人工氣候箱內(nèi)脅迫飼養(yǎng)，脅迫時(shí)間分別是3、6和9 h。脅迫后置27℃下恢復(fù)30 min，挑取存活的蛹(蛹體表面有光澤的定義為活蛹)，置于液氮迅速冷凍，研缽研磨至粉末。稱取一定粉末，加9倍生理鹽水制成10%的組織勻漿液，4℃、2 500 r/min，離心15 min后取上清液，繼續(xù)同條件離心10 min，收集上清液，分裝后-80°C超低溫冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.1.2 樣品定量

根據(jù)Bradford[13]的方法，蛋白樣品定量之前先制作G-250的標(biāo)準(zhǔn)曲線。在96孔酶標(biāo)板上加樣后在XMarkTM全波長(zhǎng)分光光度計(jì)中25℃中震蕩120 s，在595 nm波長(zhǎng)讀取每孔的OD值。根據(jù)G250染色法的測(cè)定結(jié)果，求得牛血清蛋白含量與OD值，標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.107x+0.239 1 ,R2=0.957 3，其中y代表OD值，x代表蛋白含量，單位為μL。根據(jù)所測(cè)試的棗實(shí)蠅體內(nèi)酶液的OD值，計(jì)算出不同溫度處理下的棗實(shí)蠅成蟲及蛹的蛋白含量。表1,圖1

表1 G-250標(biāo)準(zhǔn)曲線制作Table1 Drafting of standard curve of G-250

樣品(μL)123456100 μg/mL(BSA)0246810MilliQ H2O504846444240G-250200200200200200200

標(biāo)準(zhǔn)曲線制作完畢后，以生理鹽水為對(duì)照，對(duì)蛋白樣品進(jìn)行定量。

圖1 棗實(shí)蠅蟲體蛋白質(zhì)含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線
Fig. 1 Standard curve ofCarpomyavesuvianapapus protein

1.2.2 MDA含量測(cè)定

根據(jù)測(cè)定試劑盒的說(shuō)明書，MDA含量的測(cè)定參照夾福先[3]的方法進(jìn)行操作。加樣后用渦旋振蕩儀混勻，95℃水浴40 min，流水冷卻，3 500～4 000 r離心10 min，取上清液，混勻后，在532 nm下測(cè)定OD值，各處理取供試蛹20頭，重復(fù)3次取平均值。

1.2.3 保護(hù)酶活性測(cè)定

根據(jù)蛋白含量測(cè)定結(jié)果和試劑盒要求，測(cè)定CAT、SOD活性均使用的是10%的組織勻漿液。按照測(cè)定試劑盒的說(shuō)明書，POD、CAT、SOD和T-AOC活性的測(cè)定分別取空白管和測(cè)定管兩個(gè)處理，具體參照夾福先[3]的方法，重復(fù)3次取平均值進(jìn)行操作。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS19.0軟件對(duì)棗實(shí)蠅體內(nèi)MDA含量和其他抗氧化物酶活性的差異進(jìn)行分析。采用One-way ANOVA/Duncan＇s法進(jìn)行方差分析和顯著性測(cè)定，顯著性水平P=0.05。

注:28℃為對(duì)照柱形圖數(shù)值表示平均值±SE；柱上方不同字母表示顯著性差異，P<0.05，LSD，方差分析；圖A、B和C分別表示脅迫時(shí)間設(shè)置3個(gè)處理：3、6和9 h

Note:28℃ served as a control. Each value represents the mean(=SE) of three replications. Different letters topped on the bar designated significant difference atP<0.05 in ANOVA (LSD).
Table A、B and C represented treatment duration of 3, 6 and 9 h, respectively

圖2 不同溫度處理下棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量變化
Fig.2 MDA content ofCarpomyavesuvianapapus at different temperatures

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度處理對(duì)棗實(shí)蠅蛹內(nèi)MDA含量的影響

研究表明,脅迫溫度(P<0.05)和脅迫時(shí)間(P<0.05)均對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量具有顯著的影響。兩者協(xié)同作用對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量也存在顯著影響。不同脅迫溫度和脅迫時(shí)間下，對(duì)照28℃棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量最低。在低溫區(qū)0～4℃，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，MDA含量值逐漸降低，但降低趨勢(shì)不顯著，0℃下MDA含量在9 h最低為(0.039±0.012) U×mg/protein。33～37℃隨著溫度升高和時(shí)間延長(zhǎng)MDA含量先升高后降低，且差異顯著。在高溫區(qū)41～45℃隨著溫度的上升和時(shí)間的延長(zhǎng)，3～6 h時(shí)MDA含量逐漸降低，并且有顯著差異；9和6 h幾乎沒(méi)有差異。當(dāng)45℃ 9 h時(shí)MDA的含量值最小為(0.041±0.015)U×mg/protein，仍然大于對(duì)照值。 圖2

2.2 不同溫度處理對(duì)棗實(shí)蠅蛹保護(hù)酶活性影響

2.2.1 POD活性

研究表明，脅迫溫度(P<0.05)和脅迫時(shí)間(P<0.05)均對(duì)棗實(shí)蠅體內(nèi)POD的活性影響顯著。兩者協(xié)同作用對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)POD的活性也存在顯著影響。在低溫區(qū)，0～4℃隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，POD的活性值也逐漸增長(zhǎng)。在4℃不同脅迫時(shí)間下6 h POD活性值最高為1.228 (U×mg/protein)；但在6～9 h的4℃時(shí)POD活性有下降的趨勢(shì)。在不同時(shí)間梯度下熱脅迫后各處理組的POD活性會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)峰值，分別是0和41℃。在同一處理時(shí)間內(nèi)這兩個(gè)溫度的POD值都比其他溫度高。28～37℃隨著溫度升高POD活性伴隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。在高溫區(qū)41～43℃隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)POD活性先升高后降低。在溫度達(dá)45℃時(shí)隨處理時(shí)間的增強(qiáng)POD值出現(xiàn)了遞減的趨勢(shì)，在6和9 h POD的值低于對(duì)照9 h 28℃的POD活性值(0.602±0.015)U×mg/protein，長(zhǎng)時(shí)間的脅迫對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)的保護(hù)酶產(chǎn)生強(qiáng)烈傷害，而無(wú)法調(diào)節(jié)45℃以上的高溫。 圖3

注:28℃為對(duì)照柱形圖數(shù)值表示平均值±SE；柱上方不同字母表示顯著性差異，P<0.05，LSD，方差分析；圖A、B和C分別表示脅迫時(shí)間設(shè)置3個(gè)處理：3、6和9 h

Note:28℃ served as a control. Each value represents the mean(=SE) of three replications. Different letters topped on the bar designated significant difference atP<0.05 in ANOVA (LSD).
Table A、B and C represented treatment duration of 3, 6 and 9h, respectively

圖3 不同溫度處理下棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)POD活性變化
Fig.3 POD activity ofCarpomyavesuvianapapus at different temperatures

2.2.2 CAT活性測(cè)定

研究表明，脅迫溫度(P<0.05)和脅迫時(shí)間(P<0.05)均對(duì)棗實(shí)繩蛹體內(nèi)CAT的活性具有顯著影響。兩者協(xié)同作用對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)CAT的活性也有顯著的影響。不同脅迫溫度和脅迫時(shí)間下，對(duì)照28℃棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)CAT活性最低。隨著脅迫時(shí)間和脅迫溫度同時(shí)升高，CAT的值明顯出現(xiàn)兩個(gè)峰值，分別是9 h 4℃和3 h 41℃，在不同時(shí)間梯度，這兩個(gè)溫度下的CAT活性都較其他溫度高，在9 h 4℃最高值可以達(dá)到(3.604±0.015)U×mg/ protein。在低溫區(qū)0～4℃隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，CAT活性變化呈現(xiàn)不同程度升高趨勢(shì)，且這種增長(zhǎng)趨勢(shì)在中溫區(qū)28～37℃增長(zhǎng)差異不顯著。在高溫區(qū)43～45℃的處理?xiàng)l件下隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，CAT活性值逐漸降低，但其值仍高于3 h對(duì)照(1.009±0.015)U×mg/protein。在45℃下，3 hCAT的活性值最高為(2.113±0.015)U×mg/protein，9 hCAT活性值最低為(1.431±0.015) U×mg/ protein。棗食蠅蛹已經(jīng)無(wú)法通過(guò)增加CAT活性來(lái)抵御外界高溫，達(dá)到棗食蠅臨界高溫。

注:28℃為對(duì)照柱形圖數(shù)值表示平均值±SE；柱上方不同字母表示顯著性差異，P<0.05，LSD，方差分析；圖A、B和C分別表示脅迫時(shí)間設(shè)置3個(gè)處理：3、6和9 h

Note:28℃ served as a control. Each value represents the mean(=SE) of three replications. Different letters topped on the bar designated significant difference atP<0.05 in ANOVA (LSD).
Table A、B and C represented treatment duration of 3, 6 and 9h, respectively

圖4 不同溫度處理下棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)CAT活性變化
Fig.4 CAT activity ofCarpomyavesuvianapapus at different temperatures

2.2.3 SOD活性測(cè)定

研究表明，脅迫溫度(P<0.05)和脅迫時(shí)間(P<0.05)均對(duì)棗實(shí)繩體內(nèi)SOD的活性具有顯著的影響。兩者協(xié)同作用對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)SOD的活性也存在顯著影響。不管是低溫還是高溫脅迫后棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)SOD的活性值均高于對(duì)照28℃3hSOD的活性值(0.421±0.021) nmol/mg protein。在低溫區(qū)隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，0℃SOD活性出現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。在中溫區(qū)隨著溫度的升高，SOD的活性值隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)。溫度到37℃以上棗實(shí)蠅蛹內(nèi)SOD的活性逐漸升高，到達(dá)41℃ 9 h SOD活性值達(dá)到最高，在高溫區(qū)43～45℃ SOD活性變化隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，45℃脅迫時(shí)間達(dá)9 h后SOD活性值降低為(0.517±0.021) nmol/mg protein。此時(shí)的高溫處理已經(jīng)達(dá)到棗實(shí)蠅蛹的生理承受極限。 表2

表2 不同溫度處理下棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)SOD活性變化
Table 2 SOD activity ofCarpomyavesuvianapz papus at different temperatures

溫度Temperatures(℃)SOD活性SOD activity(nmol/mgprotein)3 h6 h9 h01.503±0.032d0.617±0.016ab1.033±0.026b40.642±0.035ab 1.034±0.052c1.169±0.021c280.421±0.021a0.423±0.023a0.435±0.027a330.531±0.013ab0.743±0.056b1.014±0.021ab371.239±0.064b1.503±0.036b1.036±0.042b411.536±0.035d2.310±0.018d3.074±0.021d430.571±0.027ab0.534±0.031a0.521±0.032a450.892±0.039b0.617±0.042a0.517±0.021a

注：不同小寫字母表示在5%顯著水平下各處理組之間差異顯著(P<0.05)

Note: Different lowercase letters indicated significant differences between treatment groups at 5% significant level(P<0.05)

2.2.4 T-AOC活性測(cè)定

研究表明，脅迫溫度(P<0.05)和脅迫時(shí)間(P<0.05)均對(duì)棗實(shí)蠅T-AOC活性有顯著的影響,兩者協(xié)同作用對(duì)棗實(shí)蠅蛹內(nèi)T-AOC的活性也有顯著的影響。不同脅迫溫度和脅迫時(shí)間下，對(duì)照28℃棗實(shí)蠅蛹內(nèi)T-AOC的活性最低。在各脅迫溫度和處理時(shí)間下T-AOC的活性值在41℃均達(dá)到最高，33～37℃處理下隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，T-AOC的活性變化不顯著；在低溫區(qū)0～4℃，T-AOC的活性值隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)；43～45℃的T-AOC的活性隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)明顯降低，且顯著性差異，但仍高于對(duì)照。棗實(shí)蠅蛹在遭受高溫脅迫時(shí)通過(guò)增強(qiáng)總抗氧化酶的活性來(lái)增強(qiáng)對(duì)高溫的抵抗能力，但這種抵抗能力在45℃以后開始減弱。圖5

注:28℃為對(duì)照柱形圖數(shù)值表示平均值±SE；柱上方不同字母表示顯著性差異，P<0.05，LSD，方差分析；圖A、B和C分別表示脅迫時(shí)間設(shè)置3個(gè)處理：3、6和9 h

Note:28℃ served as a control. Each value represents the mean(=SE) of three replications. Different letters topped on the bar designated significant difference atP<0.05 in ANOVA (LSD). Table A、B and C represented treatment duration of 3, 6 and 9h, respectively

圖5 不同溫度處理下棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)T-AOC活性變化
Fig.5 T-AOC activity ofCarpomyavesuvianapapus at different temperatures

3 討 論

研究結(jié)果表明,不管是高溫脅迫還是低溫脅迫都會(huì)使棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量及氧化酶活性呈現(xiàn)出顯著性差異，溫度脅迫導(dǎo)致棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量升高，脂質(zhì)過(guò)氧化的水平(LPO)上升，溫度脅迫對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)造成了嚴(yán)重的氧化脅迫；但隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，MDA含量能夠恢復(fù)到接近正常的水平，棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)能夠有效地抵御熱脅迫造成的氧化脅迫傷害。其中SOD、CAT和POD活性隨著時(shí)間延長(zhǎng)顯著升高，在抵抗熱脅迫造成的氧化脅迫中發(fā)揮著積極的作用。通過(guò)研究高溫脅迫對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)生理生化反應(yīng)，產(chǎn)生了極其重要的影響。劉國(guó)花等[15]研究低溫脅迫下尾巨桉幼苗的生長(zhǎng)受到抑制，適當(dāng)濃度的外源鈣可以減緩低溫脅迫對(duì)幼苗造成的傷害，提高桉樹幼苗對(duì)低溫脅迫的適應(yīng)能力，故研究溫度脅迫對(duì)動(dòng)植物生理生化反應(yīng)具有極重要的影響。

丙二醛(MDA)是多元未飽和脂肪酸過(guò)氧化反應(yīng)的主要氧化產(chǎn)物[16]。在研究中，不論是低溫脅迫還是高溫脅迫，棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA的含量都較對(duì)照顯著升高，熱脅迫提高了棗實(shí)蠅體內(nèi)的脂質(zhì)過(guò)氧化水平，造成了氧化傷害，而這種現(xiàn)象在自然界中是非常普遍的[17,18]。MDA活性值最大是在0和41℃，說(shuō)明此溫度下溫度脅迫對(duì)棗實(shí)繩造成了嚴(yán)重的氧化脅迫，棗實(shí)蠅蛹運(yùn)用體內(nèi)的抗氧化物酶升高來(lái)抵御熱脅迫的傷害。在41～45℃MDA的活性值隨著時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸降低，當(dāng)45℃處理9 h較該溫度下處理3、6 h，MDA含量開始下降，吐魯番夏季極端最高氣溫可達(dá)48.3℃，但棗實(shí)蠅蛹的亞致死高溫區(qū)位于39～42℃，其中約有20%的種群可以抵御45℃的短時(shí)高溫[19]，45℃已經(jīng)達(dá)到了棗食蠅蛹的臨界高溫。

過(guò)氧化氫酶CAT只有在過(guò)氧化氫濃度很高的時(shí)候才發(fā)揮作用，低濃度下是沉默的[20]。研究中各脅迫溫度下棗實(shí)蠅蛹的CAT活性值都較對(duì)照高，但是在低溫區(qū)升高趨勢(shì)不明顯，在高溫區(qū)41～43℃不同處理時(shí)間下的CAT活性值均明顯降低，并出現(xiàn)顯著性差異。棗食蠅能夠在有極端天氣的吐魯番等地存活，可能與該實(shí)蠅抗氧化酶活性能夠迅速升高有直接原因。

昆蟲體內(nèi)還有POD分解過(guò)氧化物[21]。研究中，各脅迫溫度下的POD活性都較對(duì)照有所降低。但從POD活性的值來(lái)看，在4℃/6 h POD活性值最高為1.228(U×mg/protein)，但在不同時(shí)間梯度內(nèi)，高溫區(qū)內(nèi)各溫度值都高于對(duì)照，說(shuō)明在POD已經(jīng)發(fā)揮自己的作用，即使是在高溫區(qū)，比對(duì)照的POD活性值低，但是低的非常小。盡管熱脅迫后POD活性有所降低，POD依然較為穩(wěn)定地發(fā)揮著作用，抵御不良環(huán)境帶來(lái)的脅迫傷害。

SOD是自然界中所有抗氧化物中最重要的細(xì)胞內(nèi)抵御氧化脅迫的抗氧化酶[22]，在清除由于極端溫度所導(dǎo)致的高濃度超氧化物自由基的生理過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用[23]。研究中棗實(shí)蠅的蛹SOD活性在各脅迫溫度下都較對(duì)照顯著升高，說(shuō)明溫度變化誘導(dǎo)了棗實(shí)蠅的蛹利用SOD活性的升高來(lái)保護(hù)自己免受氧化壓力的傷害。且在高溫區(qū)SOD的活性隨著時(shí)間的延長(zhǎng)有降低的趨勢(shì)，此時(shí)的高溫處理已經(jīng)達(dá)到棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)的生理承受極限。

T-AOC的測(cè)定作為評(píng)價(jià)生物體內(nèi)氧化還原反應(yīng)的狀態(tài)以及總的抗氧化能力水平的工具已被廣泛應(yīng)用[24-26]。研究中，在低溫區(qū)0～4℃和高溫區(qū)41～45℃的T-AOC活性值都明顯高于對(duì)照，并形成顯著性差異，熱脅迫后，棗實(shí)蠅蛹的總抗氧化能力發(fā)生了極大的變化，T-AOC以較高的活性值發(fā)揮著其重要的抗氧化作用，棗實(shí)蠅的蛹通過(guò)自身體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)來(lái)抵抗熱脅迫帶來(lái)的傷害，棗實(shí)蠅的蛹對(duì)極端環(huán)境有極強(qiáng)的耐受能力，但這種抵抗能力在45℃以后開始減弱。

棗實(shí)蠅發(fā)生在吐魯番，吐魯番的夏季高溫可以到達(dá)40℃以上，而冬季最低溫出現(xiàn)在1月平均溫度僅-7.6℃，而棗實(shí)蠅蛹的平均過(guò)冷卻點(diǎn)為-16.87℃，平均體液結(jié)冰點(diǎn)為-14.13℃，棗實(shí)蠅越冬蟲態(tài)蛹個(gè)體過(guò)冷卻點(diǎn)最低值為-18.16℃[19]，棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)的抵御機(jī)制已經(jīng)能完全抵制此熱脅迫和低溫脅迫下的危害。史彩華等[27]研究報(bào)道兩種色型棉蚜的存活率與脅迫溫度及時(shí)間有顯著關(guān)系。但棗實(shí)蠅蛹的存活情況與脅迫溫度、時(shí)間的關(guān)系需進(jìn)一步探究。

4 結(jié) 論

不管是高溫還是低溫脅迫都會(huì)使棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量及氧化酶活性呈現(xiàn)出顯著性差異。不同溫度脅迫處理下，棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)MDA含量較CK(28℃)顯著升高，但隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，MDA含量能夠恢復(fù)到接近正常的水平；各CAT、POD、T-AOC、SOD的活性值測(cè)定結(jié)果顯示，在低溫0、4℃和高溫41℃處理9 h下出現(xiàn)3個(gè)高峰，在高溫區(qū)43～45℃隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，活性值逐漸降低，但是都高于CK，穩(wěn)定地發(fā)揮著抗氧化脅迫的作用。棗實(shí)蠅蛹通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)主要的抗氧化物酶活性，能夠有效地抵御熱脅迫造成的氧化脅迫傷害，但長(zhǎng)時(shí)間的脅迫可對(duì)棗實(shí)蠅蛹體內(nèi)的保護(hù)酶產(chǎn)生強(qiáng)烈傷害，而無(wú)法調(diào)節(jié)45℃以上的高溫。