桑天牛危害和外源茉莉酸诱导桑树抗虫性及保护酶活性的响应

作     者：冯会藏 

作者单位：河北农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李继泉

授予年度：2009年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：桑树 桑天牛 桑天牛卵啮小蜂 诱导防御 茉莉酸 脂氧合酶 过氧化物酶 过氧化氢酶 

摘      要：桑树(Morus alba L.)在全国各地均有栽培,但是长期以来由于病虫害猖獗,导致桑树栽植培养受到了很大的限制。为了研究桑树被危害后是是否能够产生诱导防御,本试验在充分掌握桑树、桑天牛(Arpiona germari)和桑天牛长尾啮小蜂(Aprostocetus prolixus)生物学特性的基础上,进一步对桑天牛取食行为及诱导桑树产生抗性的机理进行研究。我们通过观察桑天牛对不同处理枝条的选择取食情况,对桑树不同处理枝条树皮和叶片内保护酶活性变化及不同处理桑树枝条对桑天牛长尾啮小蜂的引诱作用进行了研究。具体研究结果如下: 1.桑树被桑天牛危害后,被害桑枝仅在危害诱导后的第3天被桑天牛取食的面积就明显少于系统外正常桑枝,而同株系统枝被取食的面积与系统外正常桑枝间的差异不明显;危害诱导后的第1天,被害桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱活性显著高于健康桑枝,此后其引诱作用逐渐下降,第3天时与健康桑枝间的差异消失。实验结果表明桑天牛危害能诱导桑树通过减少桑天牛取食桑枝的面积产生直接防御,但这种抗虫性仅局限于被害桑枝,且被危害桑枝还能通过增强桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱活性使桑树产生间接防御能力。 2. JA处理3 d后,桑枝被桑天牛取食的面积也明显少于系统外正常桑枝;JA处理1 d后,桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱作用明显高于健康桑枝,JA处理2 d后的桑枝对寄生蜂的引诱作用达到了极显著的程度,第3天时与健康桑枝的差异消失。此外,无论是桑天牛危害诱导还是JA处理诱导,对桑天牛的产卵数量均未产生影响。实验结果表明外源JA能诱导桑树通过减少桑天牛取食桑枝的面积产生直接防御,但这种抗虫性仅局限于被害桑枝,且处理桑枝还诱导增强桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱活性,使桑树产生间接防御能力。 3.桑树被桑天牛危害后8 h和48 h,被取食枝及系统枝树皮与树叶内LOX活性都显著高于系统外正常桑枝,系统枝只在受害后8 h与系统外正常桑枝差异显著,LOX活性的时间规律与桑天牛取食选择和对桑天牛长尾啮小蜂引诱作用的结果一致,而POD和CAT活性变化与生测结果间无明显的相关性。这表明在桑天牛诱导桑树产生防御的机制中,LOX是一个重要的保护酶。 4.在茉莉酸处理后8 h和48 h时,茉莉酸处理桑枝皮内LOX活性明显高于系统外正常桑枝,蒸馏水处理桑枝与系统外正常桑枝差异不显著,而茉莉酸处理桑枝叶片内的LOX活性在处理后的48 h内与蒸馏水处理桑枝和系统外正常桑枝叶片内的LOX均无显著差异;只有在茉莉酸处理后24 h,茉莉酸处理桑枝树皮内POD活性显著高于系统外正常桑枝,其余时间点无论是树皮还是树叶内POD和CAT活性与系统外正常桑枝均不存在明显差异。实验结果表明茉莉酸可能是诱导桑树产生诱导抗虫性的一种信号分子。