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      伴生細(xì)菌在入侵種桉樹(shù)枝癭姬小蜂克服桉樹(shù)抗性中的作用

      2020-04-23 10:06:38寇冀蒙劉芳華劉一澎
      生物安全學(xué)報(bào) 2020年1期
      關(guān)鍵詞:小蜂單寧桉樹(shù)

      寇冀蒙, 劉芳華, 劉一澎, 馬 玲, 魯 敏

      1東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040; 2中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所,北京 100101; 3安徽大學(xué)物質(zhì)科學(xué)與信息技術(shù)研究院,安徽 合肥 230039; 4中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,北京 100193

      桉樹(shù)Eucalyptus屬桃金娘科Myrtaceae,原產(chǎn)于澳大利亞和印度尼西亞及其附近島嶼,是世界上著名的速生豐產(chǎn)樹(shù)種之一(祁述雄,2002)。我國(guó)自1890年起先后引進(jìn)300多個(gè)樹(shù)種(含變種和雜交種),廣泛分布在全國(guó)的20多個(gè)省市以及600多個(gè)自治區(qū)、縣,總種植面積170萬(wàn)hm2(王豁然等,1999; 徐建民等,2001)。桉樹(shù)枝癭姬小蜂LeptocybeinvasaFisher & La Salle是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的一種主要危害桉屬樹(shù)種外來(lái)有害生物,隸屬于膜翅目Hymenoptera小蜂總科Chalcidoidea姬小蜂科Eulophidae嚙小蜂屬Tetrastichinae,原產(chǎn)于大洋洲的澳大利亞昆士蘭州(Aytar,2006)。2007年桉樹(shù)枝癭姬小蜂首次擴(kuò)散到中國(guó),并給廣西壯族自治區(qū)東興縣的桉樹(shù)資源造成了危害,隨后該蟲(chóng)開(kāi)始陸續(xù)出現(xiàn)在廣西、廣東、海南、福建、江西、湖南、云南等省(自治區(qū))的桉樹(shù)商品林區(qū),嚴(yán)重影響了桉樹(shù)產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展,僅廣西,從2007年首次發(fā)現(xiàn)至2009年就有6500 hm2桉樹(shù)受害(常潤(rùn)磊和周旭東,2010)。

      植物在面對(duì)昆蟲(chóng)進(jìn)攻時(shí),可以通過(guò)很多防御手段對(duì)其抵抗。植物的抗蟲(chóng)性可分為組成抗性和誘導(dǎo)抗性。前者是植物的固有特性,因基因型的不同而有差別,始終存在于植物體內(nèi)并起作用,但會(huì)因環(huán)境條件的改變而改變抗性程度;而后者則是在遇到外界傷害,如機(jī)械損傷、植食者取食和病原菌侵染時(shí)植物影響植食者行為或降低其嗜好性的反應(yīng)(Kangetal.,2018a; Thiboutetal.,1993),是一種類似于免疫反應(yīng)的抗性現(xiàn)象(Agrawaletal.,1999)。雖然植物具有強(qiáng)大復(fù)雜的防御體系,但是植食性昆蟲(chóng)在與植物的長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化中演化出多種反防御措施來(lái)維持種群的發(fā)展。除了在同種昆蟲(chóng)不同個(gè)體間的協(xié)同作用中出現(xiàn)外,植食性昆蟲(chóng)的反防御還出現(xiàn)在不同種昆蟲(chóng)之間的交互作用中(Bruinsma & Dicke,2008; Kangetal.,2018b; Kessleretal.,2004),包括行為防御(Bernay,1998)、生理防御與生物化學(xué)防御機(jī)制等(劉芳華等,2017; Qngsmaetal.,1995; Zhuetal.,2005)。昆蟲(chóng)伴生細(xì)菌是指棲息在昆蟲(chóng)腸道、體表、口腔等部位的一些與昆蟲(chóng)關(guān)系密切的微生物,它們?cè)诶ハx(chóng)的生活史中扮演著重要的角色(Engel & Moran,2013)。如紅脂大小蠹腸道細(xì)菌可以幫助昆蟲(chóng)降解寄主油松的單萜(Xuetal.,2016),腸道細(xì)菌可以促進(jìn)玉米根蟲(chóng)對(duì)植物的適應(yīng)力(Chuetal.,2013)。

      近年來(lái),有關(guān)桉樹(shù)與桉樹(shù)枝癭姬小蜂的互作研究取得了一些突破性進(jìn)展,但主要集中在桉樹(shù)抗蟲(chóng)生理生化機(jī)理方面(劉慧清,2012; 呂文玲等,2012; 王偉等,2012; 吳耀軍等,2010)。這些研究結(jié)果表明,在遭受桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害后,桉樹(shù)能夠通過(guò)大量合成植物防御性次生代謝物和激活防御酶活性來(lái)抵御桉樹(shù)枝癭姬小蜂的持續(xù)危害。而桉樹(shù)枝癭姬小蜂如何克服寄主桉樹(shù)抗性的研究還未見(jiàn)報(bào)道。

      現(xiàn)已報(bào)道的植食性昆蟲(chóng)克服寄主抗性主要集中在以下2個(gè)方面:自身解毒酶系統(tǒng)和伴生微生物代謝系統(tǒng)(Jeschkeetal.,2016; Luetal.,2016; Sunetal.,2013; Zouetal.,2016)。本研究擬測(cè)定桉樹(shù)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧的含量,研究分離得到的桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌對(duì)桉樹(shù)抗性物質(zhì)的耐受性和代謝能力進(jìn)行分析,旨在揭示桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌在其寄主定殖過(guò)程中是否有協(xié)同作用,是否可幫助其寄主克服桉樹(shù)次生代謝物質(zhì)的毒害作用,進(jìn)而為桉樹(shù)枝癭姬小蜂的微生物生態(tài)研究奠定基礎(chǔ)。

      1 材料與方法

      1.1 供試植物和細(xì)菌

      供試桉樹(shù):DH201-2(巨園桉Eucalyptusgrandis×E.tereticornis)和A107(E.urophylla)來(lái)自廣西林業(yè)科學(xué)研究院和廣西東口林場(chǎng)。

      供試細(xì)菌:B1(Staphylococcuscohnii)、B2(Curtobacteriumoceanosedimentum)、B3(Bacilluswiedannii)、B4(Peseudomonasgeniculate)、B5(Serratiamacescens)和B6(Klebsiellaquasipneumoniae)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所森林化學(xué)生態(tài)實(shí)驗(yàn)室。

      1.2 桉樹(shù)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧的含量測(cè)定

      1.2.1 黃酮含量測(cè)定 選取不同品系和易感品系危害前后的桉樹(shù)枝條,烘干至恒重,粉碎過(guò)40目篩備用。

      測(cè)定方法:使用植物類黃酮含量檢測(cè)試劑盒(Solarbio, China)測(cè)定桉樹(shù)枝條中黃酮的含量。

      1.2.2 單寧含量測(cè)定 選取不同品系和易感品系危害前后的桉樹(shù)枝條,烘干至恒重,粉碎過(guò)60目篩備用。

      測(cè)定方法:稱取樣品0.05 g (3個(gè)重復(fù)),放入5 mL離心管內(nèi),加水4 mL,搖勻,放置在80 ℃水浴上提取30 min,每隔約10 min搖勻一次。然后迅速置于冷水浴中冷卻,加水定容到5 mL,搖勻,過(guò)濾。若濾液渾濁,重復(fù)過(guò)濾一次。吸取濾液0.1 mL到試管中,加入4.9 mL的水稀釋,然后加入0.2 mL福林酚試劑,搖勻,5 min后加1 mL的飽和碳酸鈉溶液,搖勻,此時(shí)溶液顯示藍(lán)色。室溫靜置30 min,用酶標(biāo)儀于760 nm處測(cè)定其光密度。同時(shí)以蒸餾水作空白調(diào)零。

      1.3 黃酮和單寧對(duì)桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌的生長(zhǎng)影響

      1.3.1 黃酮和單寧對(duì)伴生細(xì)菌的毒性 黃酮和單寧最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration, MIC)測(cè)定實(shí)驗(yàn)用來(lái)檢驗(yàn)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧是否對(duì)桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌有利。2種化學(xué)物質(zhì)的最低抑菌濃度實(shí)驗(yàn)參考Cosentinoetal. (1999)的培養(yǎng)基液體微稀釋法。具體操作如下:(1)所有待測(cè)的6株細(xì)菌在LB培養(yǎng)基中過(guò)夜培養(yǎng);(2)將黃酮和單寧分別溶解于二甲基亞砜和無(wú)菌水中,并加到含有LB培養(yǎng)基的96孔板(Greiner, Germany)中,黃酮按照20、40、60 、80、100、120、140、160 ng·μL-1的濃度稀釋,單寧按照500、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000 ng·μL-1的濃度稀釋;(3)過(guò)夜培養(yǎng)的6株細(xì)菌調(diào)整其D600 nm為 0.5,并稀釋100倍于96孔板中;(4)將96孔板放于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 h;(5)12 h后,檢查每個(gè)孔,看是否有菌長(zhǎng)出(裸眼觀察),可以抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的濃度為最低抑菌濃度。以上每種細(xì)菌的每個(gè)濃度做3個(gè)重復(fù)。

      1.3.2 黃酮和單寧對(duì)伴生細(xì)菌的生長(zhǎng)影響 黃酮對(duì)伴生細(xì)菌的生長(zhǎng)影響:2種細(xì)菌(B1和B4)在MRS肉湯培養(yǎng)基上培養(yǎng)。首先,30 ℃恒溫?fù)u床180 r·min-1條件下培養(yǎng)24 h,調(diào)整細(xì)胞密度D600 nm=0.5左右,并將菌液稀釋100倍至4 mL MRS肉湯培養(yǎng)基。然后將黃酮溶解于二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide, DMSO)中,每只搖菌管中加入40 μL黃酮/DMSO溶液于培養(yǎng)基內(nèi),最終使微生物懸浮液濃度分別為10、30、50、60、70、80 ng·μL-1,每一濃度設(shè)置5個(gè)重復(fù)。然后在30 ℃恒溫?fù)u床180 r·min-1條件下培養(yǎng)24 h。之后在600 nm可見(jiàn)光條件下檢測(cè)不同黃酮濃度條件下細(xì)菌懸浮液的光密度。對(duì)照組中不含黃酮,只含有等量的DMSO,每種細(xì)菌都設(shè)置一個(gè)對(duì)照,對(duì)照也設(shè)置5個(gè)重復(fù)。

      單寧對(duì)伴生細(xì)菌的生長(zhǎng)影響:3種細(xì)菌(B3、B5和B6)在M9礦物質(zhì)鹽培養(yǎng)基上培養(yǎng)。首先,30 ℃恒溫?fù)u床180 r·min-1條件下培養(yǎng)24 h,調(diào)整細(xì)胞密度D600 nm=0.5左右,將菌液稀釋100倍至4 mL M9礦物質(zhì)鹽培養(yǎng)基。然后將單寧溶解于無(wú)菌水中,每只搖菌管中加入40 μL單寧水溶液于培養(yǎng)基內(nèi),使微生物懸浮液濃度分別為1000、2000、3000、4000、5000、6000 ng·μL-1,每一濃度設(shè)置5個(gè)重復(fù)。在30 ℃恒溫?fù)u床180 r·min-1條件下培養(yǎng)24 h。在600 nm可見(jiàn)光條件下檢測(cè)不同單寧濃度條件下細(xì)菌懸浮液的光密度。對(duì)照組中不含單寧,每種細(xì)菌都設(shè)置一個(gè)對(duì)照,對(duì)照也設(shè)置5個(gè)重復(fù)。

      1.4 桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌對(duì)黃酮和單寧的降解能力測(cè)定

      1.4.1 伴生細(xì)菌對(duì)黃酮的降解能力 黃酮降解實(shí)驗(yàn)在14 mL搖菌管內(nèi)進(jìn)行。向每只搖菌管內(nèi)加入4.9 mL的MRS肉湯培養(yǎng)基,加入50 μL的黃酮/DMSO溶液(終濃度為50 ng·μL-1),各用50 μL的細(xì)菌B1和B4接種,37 ℃恒溫?fù)u床180 r·min-1恒溫?fù)u床培養(yǎng)。在0、2、12和24 h分別吸取混合液400 μL,12000g離心5 min,棄上清,用400 μL的甲醇溶解沉淀,渦旋混勻后,12000g離心5 min,取上清液100 μL于樣品瓶?jī)?nèi),儲(chǔ)存于-20 ℃用于HPLC上機(jī)檢測(cè)。每種細(xì)菌設(shè)置6組重復(fù),空白對(duì)照未接種細(xì)菌,只加入黃酮/DMSO溶液,也設(shè)置6組重復(fù)。使用Agilent 1100 series 高效液相色譜儀檢測(cè)樣品中黃酮的含量。具體方法如下:流動(dòng)相A色譜級(jí)甲醇;流動(dòng)相B2‰乙酸水溶液。流動(dòng)相以 0.8 mL·min-1的流速運(yùn)行,20 min甲醇上升至5%~30%,5 min內(nèi)甲醇上升至30%~50%,5 min內(nèi)甲醇上升至50%~65%,65%的甲醇保持5 min,甲醇在7 min內(nèi)上升至65%~100%。色譜分離柱為Agilent C30柱(250 min×4.6 mmL.D.),每次進(jìn)樣20 μL,每次在樣品檢測(cè)前先運(yùn)行同樣體積的標(biāo)準(zhǔn)品,做出標(biāo)準(zhǔn)曲線用于計(jì)算樣品濃度。

      1.4.2 伴生細(xì)菌對(duì)單寧的降解能力 單寧降解實(shí)驗(yàn)在搖菌管內(nèi)進(jìn)行。向每只搖菌管中加入4.9 mL的M9礦物鹽培養(yǎng)基,加入50 μL的單寧水溶液(終濃度為1000 ng·μL-1),各用50 μL的細(xì)菌B3、B5和B6接種后,28 ℃恒溫?fù)u床180 r·min-1培養(yǎng)。在0、12、24和48 h各吸取混合液1 mL,加入2.4 mL乙醇洗滌,手動(dòng)搖勻5 min,然后5000 r·min-1離心10 min,重復(fù)洗滌一次,將2次提取液混合在一起,放入超聲波浴中30 min,充分溶解沉淀,吸取上清液于樣品瓶中儲(chǔ)存于-20 ℃用于HPLC上機(jī)檢測(cè)。每種細(xì)菌設(shè)置6組重復(fù),對(duì)照組只加入單寧,不接菌,也設(shè)置6組重復(fù)。使用Agilent 1100 series高效液相色譜儀檢測(cè)樣品中單寧的含量。具體方法如下:流動(dòng)相A2‰乙酸水溶液;流動(dòng)相B(超純水/乙腈/乙酸,78/20/2,V/V/V);流動(dòng)相以1 mL·min-1的流速運(yùn)行,0~55 min內(nèi)乙腈/乙酸水溶液增加至80%,55~57 min內(nèi)乙腈/乙酸水溶液增加至80%~90%,55~57 min內(nèi)乙腈/乙酸水溶液保持90%,70~80 min內(nèi)乙腈/乙酸水溶液增加至90%~95%,甲醇在10 min內(nèi)增加至95%~100%,90~120 min使用甲醇清洗。色譜分離柱為Agilent C30柱(250 min×4.6 mmL.D.),每次樣品進(jìn)樣20 μL,每次在樣品檢測(cè)前先運(yùn)行同樣體積的標(biāo)準(zhǔn)品,做出標(biāo)準(zhǔn)曲線用于計(jì)算樣品濃度。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 桉樹(shù)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧的含量

      實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,不同品系(A107和DH201-2)健康的桉樹(shù)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧的含量與高感品系(DH201-2)桉樹(shù)遭受小蜂危害后黃酮和單寧的含量差異顯著。在高抗品系A(chǔ)107中類黃酮和單寧含量均顯著高于高感品系DH201-2(獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),P<0.001)。其中,A107中黃酮、單寧含量分別為(4.32±0.12)、(62.62±1.57) mg·g-1;DH201-2中黃酮、單寧含量分別為(1.43±0.23)、(45.75±2.42) mg·g-1。高感品系桉樹(shù)DH201-2在遭受桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害前后體內(nèi)黃酮和單寧含量發(fā)生明顯變化,危害后黃酮、單寧含量分別為(4.11±0.07)、(82.06±1.76) mg·g-1。

      2.2 桉樹(shù)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧對(duì)伴生細(xì)菌的毒性

      最低抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,黃酮的抑菌范圍從40 ng·μL-1到80 ng·μL-1,而單寧的抑菌范圍則從1000 ng·μL-1到6000 ng·μL-1(表1和表2)。6株細(xì)菌對(duì)黃酮和單寧的耐受存在差異:B2、B3、B5和B6對(duì)黃酮比較敏感,而B(niǎo)1和B4對(duì)黃酮耐受能力較強(qiáng);B1、B2和B4對(duì)單寧較為敏感,而B(niǎo)3、B5和B6對(duì)單寧耐受能力較強(qiáng)。

      表1 6株伴生細(xì)菌對(duì)黃酮和單寧的最低抑菌濃度(ng·μL-1)

      表2 6株伴生細(xì)菌對(duì)黃酮和單寧的最低抑菌濃度(ng·μL-1)的描述性統(tǒng)計(jì)

      2.3 桉樹(shù)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧對(duì)伴生細(xì)菌的生長(zhǎng)影響

      7種濃度0、10、30、50、60、70和80 ng·μL-1的黃酮對(duì)桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌B1和B4的生長(zhǎng)影響見(jiàn)圖1A。其中,10 ng·μL-1的黃酮對(duì)2種細(xì)菌均無(wú)明顯的抑制作用,在其余濃度下,隨著黃酮濃度的升高,其對(duì)細(xì)菌的抑制作用越明顯。在高濃度80 ng·μL-1黃酮的條件下,2種細(xì)菌生長(zhǎng)受到完全抑制。

      7種濃度0、1000、2000、3000、4000、5000和6000 ng·μL-1的單寧對(duì)桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌B3、B5和B6的生長(zhǎng)影響見(jiàn)圖1B。在低濃度1000 ng·μL-1單寧條件下,3種細(xì)菌生長(zhǎng)均不受影響;在單寧濃度超過(guò)2000 ng·μL-1開(kāi)始,各種細(xì)菌的生長(zhǎng)均會(huì)受到抑制,細(xì)菌B3在超過(guò)5000 ng·μL-1單寧條件下則完全不能生長(zhǎng),細(xì)菌B6在6000 ng·μL-1單寧條件下生長(zhǎng)受到完全抑制。

      圖1 伴生細(xì)菌在不同濃度黃酮和單寧條件下的生長(zhǎng)情況

      2.4 伴生細(xì)菌對(duì)黃酮和單寧的降解能力

      2種細(xì)菌B1和B4在不同時(shí)間降解黃酮的能力見(jiàn)圖2A。其中,在24 h處2種細(xì)菌對(duì)黃酮的降解率分別達(dá)到了27.35%和21.14%,說(shuō)明2種細(xì)菌具有一定的降解黃酮的能力。

      3種細(xì)菌B3、B5和B6在不同時(shí)間降解單寧的能力見(jiàn)圖2B。其中,B6在12、24和48 h單寧濃度沒(méi)有顯著差異,說(shuō)明該細(xì)菌對(duì)單寧降解能力一般。而B(niǎo)3、B5在48 h時(shí)單寧的降解率分別達(dá)到了44.82%和48.36%,2種細(xì)菌均具有較強(qiáng)的降解單寧的能力(單因素方差分析,P<0.05)。

      圖2 伴生細(xì)菌在不同時(shí)間降解黃酮和單寧的濃度變化

      3 討論

      在植物與昆蟲(chóng)的長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中,植物為避免植食性昆蟲(chóng)的危害,形成或誘導(dǎo)產(chǎn)生多種特有的次生化合物,這些化合物對(duì)大多數(shù)昆蟲(chóng)起著化學(xué)防御作用(冼繼東等,2003)。這些植物次生物質(zhì)雖非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但具有防御和保護(hù)植物免受昆蟲(chóng)危害的功能。有研究表明,植物在抵御病蟲(chóng)侵害中,次生代謝產(chǎn)物比任何其他自然因素都更為重要和有效。隨著植食性昆蟲(chóng)的取食,許多次生代謝產(chǎn)物在昆蟲(chóng)體內(nèi)不斷積累,從而使昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育減緩或繁殖率降低,甚至導(dǎo)致昆蟲(chóng)死亡(呂薔,2010; 薛英偉等,2009; 張彥廣等,2001; 周丹丹,2008)。桉葉中黃酮類化合物的研究較早,20世紀(jì)60年代Hillis (1966)研究了200余種桉葉中的黃酮類化合物,發(fā)現(xiàn)大多含有槲皮素、楊梅素和山奈酚。近年來(lái),研究者從桉屬植物中得到了38個(gè)黃酮類化合物,其結(jié)構(gòu)為黃酮或黃酮醇及其苷類、二氫黃酮或者二氫黃酮醇及其苷類(Amakuraetal.,2009)。Houetal. (2000)從桉葉中分離出一種沒(méi)食子單寧酸成分和4種可水解的單寧酸、沒(méi)食子酸及兒茶酚等。張華峰(2013)發(fā)現(xiàn),桉樹(shù)枝癭姬小蜂產(chǎn)卵能明顯影響桉樹(shù)葉黃酮、單寧和總酚等次生代謝物質(zhì)的含量。而戴沿海(2006)也發(fā)現(xiàn),松樹(shù)通過(guò)增加黃酮的合成量來(lái)抵御松突圓蚧的危害。此外,落葉松針葉中單寧等物質(zhì)含量與松毛蟲(chóng)危害程度呈負(fù)相關(guān),說(shuō)明了單寧是一類可作為樹(shù)種抗性的標(biāo)志的化學(xué)防御物質(zhì)(王燕等,2001)。石媛媛等(2017)通過(guò)對(duì)混交林和純林中油松不同處理,發(fā)現(xiàn)松毛蟲(chóng)取食可誘導(dǎo)增加油松針葉內(nèi)的縮合單寧和黃酮含量,進(jìn)而增強(qiáng)油松的抗蟲(chóng)性。本研究發(fā)現(xiàn),高抗品系和被桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害后的高感品系中黃酮和單寧的含量顯著性高于健康高感品系。以上結(jié)果表明,黃酮和單寧是桉樹(shù)低于桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害的主要防御性代謝物質(zhì)。

      在植物與植食性昆蟲(chóng)協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中,植物在不斷完善其防御反應(yīng),同時(shí)植食性昆蟲(chóng)也在選擇壓下不斷適應(yīng)植物防御反應(yīng)。在植食性昆蟲(chóng)適應(yīng)植物防御反應(yīng)的反防御策略也呈現(xiàn)多樣性。如昆蟲(chóng)利用其唾液及伴生微生物抑制植物防御反應(yīng)和降解其次生代謝物等(Engel & Moran,2013; Hammer & Bowers,2015; Hansen & Woran,2014;Linetal.,2015; Liuetal.,2016; Masonetal.,2014)。黃酮類化合物經(jīng)人體攝入后,大部分不經(jīng)降解而進(jìn)入大腸,經(jīng)由腸道菌群酶的生物轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單酚酸后被吸收或排泄(Serraetal.,2012)。周錫欽等(2009)研究發(fā)現(xiàn),從黃芩中提取的黃酮類化合物能夠顯著抑制白色念珠菌Moniliaalbican的生長(zhǎng)。黃酮類化合物對(duì)金黃色葡萄球菌Staphylococcusaureus、大腸埃希桿菌Escherichiacoli和枯草芽孢桿菌Bacillussubtilis等的抑制作用較為明顯。單寧能夠抑制多種革蘭氏陽(yáng)性菌(如金黃色葡萄球菌、鏈球菌等)和革蘭氏陰性菌(如沙門菌、螺桿菌、大腸桿菌、梭菌、彎曲桿菌和芽孢桿菌等)的生長(zhǎng),并且革蘭氏陽(yáng)性菌通常比革蘭氏陰性菌更敏感(Daglia,2012)。黃文和石碧(2003)和呂遠(yuǎn)平等(2003)分別從堆放橡椀的土壤中分離到能降解單寧的黑曲霉、內(nèi)胞霉和假絲酵母。黃文等(2003)從內(nèi)胞霉菌絲體中不但檢測(cè)出單寧酶活性,還檢測(cè)到多酚氧化酶(PPO)活性,并證實(shí)單寧的降解不僅與單寧酶有關(guān),還與多酚氧化酶有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),一些桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌具有對(duì)黃酮和單寧的高耐受性和代謝能力。進(jìn)而推測(cè)其可能在桉樹(shù)枝癭姬小蜂克服桉樹(shù)抗性的過(guò)程中扮演了重要作用。但其在自然環(huán)境中的實(shí)際能力還需后續(xù)研究證明,同時(shí)其降解的機(jī)制也值得進(jìn)一步研究。

      綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)高抗品系(A107)桉樹(shù)體內(nèi)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧的含量均顯著性高于高感品系(DH201-2)桉樹(shù)。同時(shí),高感品系桉樹(shù)遭受桉樹(shù)枝癭姬小蜂危害后,體內(nèi)次生代謝物質(zhì)黃酮和單寧的含量顯著提高,2種物質(zhì)是桉樹(shù)抵御桉樹(shù)枝癭姬小蜂侵害的主要防御物質(zhì),說(shuō)明桉樹(shù)枝癭姬小蜂誘導(dǎo)桉樹(shù)產(chǎn)生了抗性,高濃度的黃酮和單寧會(huì)抑制桉樹(shù)枝癭姬小蜂伴生細(xì)菌的生長(zhǎng)。在低濃度情況下,伴生細(xì)菌可以適應(yīng),并繼續(xù)繁殖;在高濃度情況下,主要伴生細(xì)菌會(huì)被毒殺,而且黃酮的抑制作用更為明顯。桉樹(shù)枝癭姬小蜂主要伴生細(xì)菌在一定濃度的次生代謝產(chǎn)物黃酮和單寧條件下能夠生存,并且具有降解黃酮和單寧的能力。在一定的時(shí)間內(nèi),可以降解大部分次生代謝物質(zhì),幫助宿主桉樹(shù)枝癭姬小蜂解除和適應(yīng)桉樹(shù)的黃酮和單寧防御。

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