柑橘鳳蝶非滯育蛹、滯育蛹與滯育蛹羽化成蟲蛋白質含量比較

易傳輝　陳曉鳴　史軍義　周成理

摘要 為了進一步了解柑橘鳳蝶滯育機理，利用比色法，測定了非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲不同發育階段蛋白質含量。結果表明，非滯育蛹蛋白質含量在138.735 0~176.775 7mg/g，在整個非滯育蛹期間呈上升趨勢，蛋白質含量變化較大，差異明顯。在整個越冬期間，蛋白質含量在147.975 0~196.997 3mg/g，呈現一定規律波動；12月下旬至翌年1月下旬，含量有較大幅度上升，上升達49.022 3mg/g，可能與氣溫下降抗凍蛋白產生有關。滯育解除后羽化成蟲蛋白質含量為313.247mg/g，羽化成蟲初期的高蛋白質含量可能與生殖系統的發育有關。蛋白質代謝在柑橘鳳蝶不同發育過程中有著不同的代謝特征。

關鍵詞 柑橘鳳蝶；蛋白質含量；非滯育蛹；滯育蛹；成蟲

中圖分類號 Q969.42 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2009）05-0101-02

Danks認為滯育是昆蟲機體從直接發育進程中轉入一種深層次新陳代謝路線中斷的發育暫停階段，它不僅由直接的環境因素所控制，事實上滯育發生在不利因素到來之前。滯育期間，昆蟲體內水分與海藻糖、脂肪、蛋白質、氨基酸等化學成分含量發生了明顯變化，并伴隨滯育關聯特異物質產生，滯育期間生理生化變化已在許多昆蟲中進行了研究[1-5]。在蝴蝶滯育生化方面研究相對較少，主要研究集中在脂肪含量、酶和激素等方面[6]。柑橘鳳蝶（P. xuthus）屬鱗翅目（Lepidoptera）鳳蝶科（Papilionidae）昆蟲，分布遍及全國各地，國外遍布東南亞、南亞，以及日本、澳大利亞等地。對柑橘鳳蝶的研究報道主要涉及習性、形態特征、生活史、滯育等[7-11]。未見有關非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲蛋白質含量比較期研究報道。

1 材料與方法

柑橘鳳蝶為四川峨眉人工養殖同一批滯育蛹，化蛹時間相近（9月中旬左右）。待測樣品的準備參照張韻梅的方法[12]，并略作改進。取活體（蛹或成蟲，成蟲去足翅）2只，加入10%三氯乙酸溶液10mL和少許石英砂，充分研磨，將研磨后液體移入離心管，在4℃下貯藏4h后5 000rpm離心5min，棄上清液，再加入10%三氯乙酸10mL重復提取1次，棄上清液。離心后沉淀加入10% NaOH溶液10mL，在37℃下水解12h后，4 000rpm離心15min，取上清液1mL，稀釋定容至100mL。樣品測定參照吳如丹“溶液中蛋白質濃度的測定方法”[13]，采用215nm和225nm吸收差值法。每個樣品重復2次。

2 結果與分析

柑橘鳳蝶非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲初期蛋白質含量見圖1，不同發育階段蛋白質含量差異顯著（P<0.05）。非滯育蛹化蛹初期，蛋白質含量為138.735 0mg/g，羽化前含量為176.775 7mg/g，在整個非滯育蛹期間呈上升趨勢，蛋白質含量變化較大，差異明顯。在整個越冬期間，蛹的蛋白質含量在147.975 0~196.997 3mg/g。從10月下旬至12月下旬，呈下降趨勢，下降幅度達26.692 0mg/g；12月下旬至翌年1月下旬，含量快速上升，上升達49.022 3mg/g，上升幅度相對較大，可能與此時氣溫下降抗凍蛋白產生有關，1月至2月下旬呈下降趨勢，2月下旬至3月中旬含量又迅速回升，3月中旬蛋白質含量的上升可能與滯育的完全解除有關。滯育解除后羽化成蟲蛋白質含量為313.247 0mg/g。整個越冬滯育期間蛋白質含量與非滯育蛹相近，但遠低于滯育蛹羽化成蟲初期，羽化成蟲初期的高蛋白質含量可能與生殖系統的發育有關。非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲蛋白質含量及變化呈現不同特征，表明蛋白質代謝在柑橘鳳蝶不同發育過程中有著不同的代謝特征。

3 結論與討論

柑橘鳳蝶非滯育蛹蛋白質含量在138.735 0~176.775 7 mg/g，在整個非滯育蛹期間呈上升趨勢，蛋白質含量變化較大，差異明顯。在整個越冬期間，蛹的蛋白質含量在147.975 0~196.997 3mg/g，越冬期間含量呈現一定規律波動；12月下旬至翌年1月下旬，含量快速上升，上升達49.022 3mg/g，上升幅度相對較大，可能與此時氣溫下降抗凍蛋白產生有關。滯育解除后羽化成蟲蛋白質含量為313.247 0mg/g，羽化成蟲初期的高蛋白質含量可能與生殖系統的發育有關。

研究表明，很多昆蟲在滯育期間出現了一些特殊蛋白質，這些蛋白質只存在于滯育期間或在其他時期含量極少，被稱為滯育關系蛋白（DPA），目前已在馬鈴薯葉甲（Lep-tinotarsa decemLineata）、南方玉米桿草螟（Diatrea crambidoides）等多種滯育昆蟲體內發現[2]。DAP數量與昆蟲種類有關，利用普通的PAGE電泳在巨座玉米螟體內發現1種，在馬鈴薯葉甲中發現3種，在亞洲玉米螟中發現2種，而在家蠶和麻蠅中分別發現7種和15種。同時，不同種類昆蟲的DAP分子量、分子結構及氨基酸組成存在差異。目前對DAP的作用機制還不清楚，推斷與其可能作為貯藏蛋白和抗凍蛋白的可能性較大。抗凍蛋白質（antifreeze protein，AFP），又稱熱滯蛋白（therm hysteresis proteins，THPs），在云杉卷葉蛾（Cho-ristoneura fumiferana）、黃粉甲（Tenebrio molitor）和一種北美甲蟲（Cucujus clavipes）等很多昆蟲中被發現[14-17]。有研究證明，抗凍蛋白參與了滯育昆蟲抗寒性的調節[18]。12月下旬至翌年1月下旬，柑橘鳳蝶越冬滯育蛹蛋白質含量有較大幅度上升，可能與此時氣溫下降抗凍蛋白產生有關。毛細管電泳也表明，12月下旬蛋白質的種類有較大幅度增加。抗凍蛋白對提高柑橘鳳蝶蛹的抗寒性至關重要。柑橘鳳蝶越冬滯育期間蛋白質含量與種類變化與美鳳蝶（P. memnon）存在明顯差異，表明蛋白質在不同種類中不同的代謝特征[19]。

4 致謝

試驗材料由四川峨眉山市胡芳女士提供，峨眉山氣象資料由成都高原氣象研究所李躍清博士提供，在此表示衷心感謝！

5 參考文獻

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