油松毛虫体内酶系对由松不同诱导抗性的响应机制研究

摘要

在油松纯林和混交林内的油松放养不同数量(5头、15头、30头)的油松毛虫(DendrolinuspunctatustabulaeformisTsaietLiu)，在5龄、7龄时取样，研究在对油松的不同取食刺激程度和不同林分类型的油松影响下，油松毛虫幼虫体内主要解毒酶、保护酶、消化酶的活性以及主要解毒酶基因相对表达量的变化规律，探讨自然环境下对油松的取食刺激和林分类型对油松毛虫的抗性反应，揭示油松毛虫对于油松不同诱导抗性的反防御机制，为研究环境胁迫下油松毛虫和油松间的协同进化、生物适应的规律以及对油松毛虫种群的生态调控提供依据。主要研究结果如下：　　1、油松毛虫体内解毒酶的变化　　研究了油松毛虫在不同取食刺激处理的油松影响下体内解毒酶活性的变化，结果表明：油松毛虫幼虫在7龄期间体内羧酸酯酶活性在两种林分类型中均表现为随着对油松取食刺激程度的增大而逐渐升高；谷胱甘肽-S-转移酶活性和细胞色素P450含量在两种林分类型的两个龄期均表现为随着对油松取食刺激程度的增加而显著升高，乙酰胆碱酯酶的活性在各个处理之间没有显著差异。说明羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶、细胞色素P450是油松毛虫对油松抗性产生反防御的重要适应性酶类。　　对不同林分类型油松影响下油松毛虫体内解毒酶的变化研究结果表明：谷胱甘肽-S-转移酶活性、细胞色素P450含量在对油松相同取食刺激处理下混交林显著高于纯林；羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶在林分类型之间没有显著差异。说明不同林分类型的油松对油松毛虫的抗性作用不同，而且导致了油松毛虫体内主要适应性酶类活性和含量的变化。　　2、油松毛虫体内保护酶的变化：　　研究了油松毛虫在不同取食刺激处理的油松影响下体内保护酶活性的变化，结果表明：油松毛虫幼虫在两种林分类型的两个龄期体内的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性均表现为随着对油松取食刺激程度的增大而逐渐升高，过氧化氢酶的活性在此范围内没有变现出明显的线性规律，说明超氧化物歧化酶、过氧化氢酶是油松毛虫对油松抗性产生反防御的重要适应性酶类。　　对不同林分类型油松影响下油松毛虫体内保护酶的变化研究结果表明：超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性在对油松相同取食刺激处理下混交林显著高于纯林；过氧化物酶的活性在相同取食刺激处理下纯林显著高于混交林。说明油松毛虫在不同林分类型的油松影响下体内主要保护酶活性发生了变化。　　3、油松毛虫体内消化酶的变化：　　研究了油松毛虫在不同取食刺激处理的油松影响下体内消化酶活性的变化，结果表明：蛋白酶活性在两种林分类型的两个龄期均表现为随着对油松取食刺激程度的增加而显著升高，油松毛虫7龄期间脂肪酶和淀粉酶的活性在两种林分类型中均表现为随着对油松取食刺激程度的增大而逐渐升高。说明蛋白酶是油松毛虫对油松抗性产生反防御的重要适应性酶类，脂肪酶和淀粉酶是油松毛虫幼虫在后期（暴食阶段）对油松抗性产生反防御的重要适应性酶类。　　对不同林分类型油松影响下油松毛虫体内消化酶的变化研究结果表明：脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶的活性在相同取食刺激处理下纯林显著高于混交林，说明混交林相比纯林产生更多抑制幼虫消化酶合成的抑制成分，导致了油松毛虫体内主要消化酶活性的变化。　　4、油松毛虫体内主要解毒酶基因相对表达量的变化：　　研究了油松毛虫在不同取食刺激处理的油松影响下体内主要解毒酶相关基因相对表达量的变化，结果表明:GSTs相关基因的相对表达量在两种林分类型的两个龄期均与对照有显著差异，并且随着对油松取食刺激程度的增加显著升高；Ace相关基因的相对表达量与对照没有显著差异。说明基因高表达对应酶的高活性，从基因水平证明谷胱甘肽-S-转移酶是油松毛虫对油松抗性产生反防御的重要适应性酶类。　　对不同林分类型油松影响下油松毛虫体内主要解毒酶相关基因相对表达量的变化研究结果表明：GSTs相关基因的相对表达量在对油松相同取食刺激处理下混交林显著高于纯林，Ace相关基因的相对表达量在林分类型之间没有显著差异。说明不同林分类型的油松对油松毛虫的抗性作用不同，不仅导致了油松毛虫体内主要适应性酶类活性的变化，而且是通过基因的诱导表达实现的。

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