徐華+劉婉華+姚萍萍+戴小華
摘要:研究了柑橘潛葉蛾(Phyllocnistis citrella)對(duì)臍橙葉片丙二醛含量、SPAD值、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量的影響。結(jié)果表明:(1)柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片丙二醛、蛋白質(zhì)含量明顯高于健康葉片,且膛外葉片丙二醛、蛋白質(zhì)含量明顯高于膛內(nèi)葉片的含量;(2)柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片SPAD值明顯低于健康葉片,但膛外柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片的SPAD值與膛內(nèi)的差異不明顯;(3)柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片可溶性糖含量明顯高于正常葉片,但膛外柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片可溶性糖含量與膛內(nèi)的差異也不明顯。原因可能是柑橘潛葉蛾危害了臍橙葉片,使臍橙葉片膜脂過氧化,降低了葉片的葉綠素含量,而臍橙葉片通過提高體內(nèi)可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量獲得其對(duì)柑橘潛葉蛾危害的抗性。
關(guān)鍵詞:柑橘潛葉蛾;臍橙;生理指標(biāo)
中圖分類號(hào): Q945.78;S436.661.2+9
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2016)04-0221-02
柑橘潛葉蛾(Phyllocnistis citrella)屬鱗翅目細(xì)蛾總科葉潛蛾科,是危害柑橘夏、秋梢的重要害蟲之一,常以幼蟲蛀入嫩葉片表皮形成彎曲的蟲道,導(dǎo)致葉片彎曲、硬化、脫落,嚴(yán)重時(shí)影響柑橘產(chǎn)量。柑橘潛葉蛾危害會(huì)使植株并發(fā)潰瘍病,此外其危害的葉片會(huì)為螨類等害蟲提供越冬和聚居場(chǎng)所[1-4]。植物體內(nèi)可溶性糖含量與植物的抗性具有相關(guān)性。黃治遠(yuǎn)等研究不同品種龍眼的抗寒性發(fā)現(xiàn)葉片糖含量高的品種耐寒性強(qiáng),受凍害輕[5]。而朱麗梅等研究發(fā)現(xiàn)百合高抗品種對(duì)灰霉病的抗性可能與體內(nèi)較低糖含量有關(guān)。植物受到環(huán)境脅迫體內(nèi)的可溶性蛋白質(zhì)的含量會(huì)發(fā)生明顯變化[6]。王改利等研究發(fā)現(xiàn)重度干旱脅迫導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成受阻,可溶性蛋白質(zhì)含量明顯低于對(duì)照[7]。張樂華等研究發(fā)現(xiàn)高溫脅迫使井岡山杜鵑葉片可溶性蛋白質(zhì)含量顯著升高。外界環(huán)境因子會(huì)影響葉綠素的代謝[8]。例如,生理病害缺鋅、鎂等會(huì)使葉片黃化[9-10]。關(guān)義新等報(bào)道,水分脅迫會(huì)使葉綠素含量降低,且葉綠素含量和脅迫程度成負(fù)相關(guān)[11]。丙二醛常作為細(xì)胞膜脂過氧化指標(biāo),表示細(xì)胞膜脂過氧化程度和植物對(duì)逆境條件的反應(yīng)強(qiáng)弱。林艷等的研究結(jié)果顯示低溫脅迫下大葉女貞的葉片丙二醛含量出現(xiàn)上升趨勢(shì)越早、上升幅度越大的植株其抗寒性越差[12]。但是到目前為止,關(guān)于柑橘潛葉蛾危害對(duì)臍橙葉片可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、丙二醛含量特別是SPAD值的影響,尚未見報(bào)道。本研究比較分析了膛內(nèi)、膛外柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片與健康葉片可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、丙二醛含量和SPAD值的差異,旨在為深入了解柑橘潛葉蛾危害臍橙葉片的逆境生理機(jī)制奠定一定的理論基礎(chǔ)。
1 材料與方法
樣品采自于贛南師范學(xué)院天倫山柑橘種質(zhì)資源圃,分別采集紐荷爾臍橙膛內(nèi)和膛外健康葉片和被潛葉片12片,裝袋標(biāo)記。剪碎混勻后,稱取鮮葉,采用蒽酮比色法[13](略有改動(dòng)),測(cè)定可溶性糖含量。采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[13](略有改動(dòng)),測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)量含量。采用硫代巴比妥酸法[13](略有改動(dòng)),測(cè)定丙二醛含量。葉綠素含量的測(cè)定采用SPAD葉綠素測(cè)定儀器測(cè)定,在待測(cè)葉片上隨機(jī)取5個(gè)測(cè)定點(diǎn)并取其平均值。每次試驗(yàn)3個(gè)平行且重復(fù)3次,數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。數(shù)據(jù)處理采用PAST軟件。
2 結(jié)果與分析
2.1 柑橘潛葉蛾對(duì)臍橙葉片丙二醛代謝的影響
膛內(nèi)、膛外被柑橘潛葉蛾危害葉片的丙二醛含量都明顯高于健康葉片的含量(P<0.05),且膛外被潛葉片丙二醛含量明顯高于膛內(nèi)被潛葉片含量(P<0.05)(圖1)。
2.2 柑橘潛葉蛾對(duì)臍橙葉片SPAD值的影響
膛內(nèi)、膛外被柑橘潛葉蛾危害葉片的SPAD值都明顯低于健康葉片的含量(P<0.05),但膛外被柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片的SPAD值與膛內(nèi)被柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片的SPAD值差異不明顯(圖2)。
2.3 柑橘潛葉蛾對(duì)臍橙葉片可溶性糖含量的影響
膛內(nèi)、膛外柑橘潛葉蛾危害葉片的可溶性糖含量明顯高于健康葉片的含量(P<0.05)。但膛外被柑橘潛葉蛾危害的葉片可溶性糖含量與膛內(nèi)被柑橘潛葉蛾危害的可溶性糖含量差異也不明顯(圖3)。
2.4 柑橘潛葉蛾對(duì)臍橙葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的影響
膛內(nèi)、膛外被柑橘潛葉蛾危害葉片的可溶性蛋白質(zhì)含量明顯高于健康葉片的含量(P<0.05)。而膛外被柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片可溶性蛋白質(zhì)含量高于膛內(nèi)被柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片可溶性蛋白質(zhì)含量,且差異顯著(P<0.05)(圖4)。
3 結(jié)論與討論
柑橘潛葉蛾常危害臍橙嫩葉葉片,而該逆境脅迫會(huì)加劇葉片細(xì)胞的膜脂過氧化作用。丙二醛是植物膜脂過氧化的重要指標(biāo)。柑橘潛葉蛾危害的葉片(膛內(nèi)、膛外)的丙二醛含量都明顯高于健康葉片的含量(圖1)。說明柑橘潛葉蛾引起了臍橙葉片膜脂過氧化,傷害了臍橙葉片細(xì)胞的細(xì)胞膜。膛外柑橘潛葉蛾危害的葉片丙二醛含量明顯高于膛內(nèi)柑橘潛葉蛾危害的葉片含量,表明柑橘潛葉蛾對(duì)膛外葉片的危害程度大于對(duì)膛內(nèi)葉片的危害程度。這可能是因?yàn)楦涕贊撊~蛾主要危害植物新梢,而膛內(nèi)葉片被潛葉蛾危害的時(shí)間更長(zhǎng),使得膛內(nèi)受害葉片體內(nèi)發(fā)生了生理代謝變化適應(yīng)了柑橘潛葉蛾對(duì)臍橙葉片細(xì)胞膜的危害。
SPAD葉綠素儀是通過測(cè)量葉片在2種波長(zhǎng)范圍內(nèi)的透光系數(shù)來確定葉片當(dāng)前葉綠素的相對(duì)數(shù)量,是現(xiàn)在廣泛使用的葉綠素活體測(cè)定方法。柑橘潛葉蛾危害的葉片SPAD值明顯低于健康葉片的含量(圖2),說明柑橘潛葉蛾影響了葉綠素含量??梢姖撊~蛾可能因?yàn)橥ㄟ^降低葉綠素含量從而降低光合產(chǎn)量。但柑橘潛葉蛾對(duì)葉綠素代謝的影響機(jī)制是因?yàn)榻档土巳~綠素合成機(jī)制還是提高了葉綠素的降解機(jī)制還有待研究。
可溶性糖是與植物抗性有關(guān)的代謝物質(zhì)之一。柑橘潛葉蛾危害的葉片可溶性糖含量明顯高于健康葉片的含量(圖3),說明臍橙葉片通過提高葉片內(nèi)可溶性糖含量來提高其對(duì)柑橘潛葉蛾危害的適應(yīng)能力。而柑橘潛葉蛾危害降低了葉片葉綠素的含量。說明臍橙葉片可能是通過糖的異生或降低可溶性糖向其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化的機(jī)制提高體內(nèi)可溶性糖的含量。但膛內(nèi)和膛外柑橘潛葉蛾對(duì)臍橙葉片可溶性糖含量的影響差異不明顯,說明光照對(duì)臍橙葉片通過提高體內(nèi)可溶性糖含量增強(qiáng)其對(duì)柑橘潛葉蛾危害的抗性的影響不大。
可溶性蛋白質(zhì)常作為逆境下反映植物抗逆性的參考性生理指標(biāo)[14-15]。柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片中可溶性蛋白質(zhì)明顯高于健康葉片的含量(圖4)。關(guān)于可溶性白蛋質(zhì)的含量與植物抗逆性關(guān)系的研究較多,對(duì)于不同的脅迫和不同的植物,結(jié)論各異。曹艷春研究發(fā)現(xiàn)干旱脅迫下女貞葉片可溶性蛋白含量呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)[16],金銀利等的研究結(jié)果表明黃曲條跳甲危害脅迫使蘿卜、白菜和菜心等葉片在危害初期的可溶性蛋白質(zhì)含量明顯增加[17]。這可能是外界脅迫不同以及脅迫的時(shí)間長(zhǎng)短不同,以及物種差異所致。由于植物體內(nèi)大部分可溶性蛋白質(zhì)是參與新陳代謝的酶類,因此,柑橘潛葉蛾可能提高了臍橙葉片一些新陳代謝酶的含量來抵抗其危害,從而提高自身的適應(yīng)能力。另外,膛外柑橘潛葉蛾危害的葉片可溶性蛋白質(zhì)含量明顯高于膛內(nèi)葉片可溶性蛋白質(zhì)含量,說明柑橘潛葉蛾對(duì)膛外的樹梢危害比較大。原因可能是柑橘潛葉蛾脅迫能誘導(dǎo)體內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)含量提高從而增強(qiáng)葉片對(duì)柑橘潛葉蛾危害的抗逆性,且脅迫程度和可溶性蛋白質(zhì)含量的增加呈現(xiàn)正相關(guān)性。
潛葉危害可以影響寄主植物的葉片形態(tài)、主要代謝、次生代謝和光合作用,反過來影響潛葉昆蟲的寄主選擇性、生長(zhǎng)發(fā)育和被寄生率等[19]。本研究有助于理解植物脅迫生理及潛葉昆蟲-寄主植物的生理生化關(guān)系。
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