幾種生化物質與韭菜抗遲眼蕈蚊的相關分析

潘 敏 楊建平 曹安堂

（1濰坊工程職業學院，山東 青州 262500；2山東農業大學園藝科學與工程學院，山東 泰安 271018）

韭菜遲眼蕈蚊（Bradysia odoriphage Yang et Zhang）屬雙翅目、長角亞目、眼蕈蚊科、遲眼蕈蚊屬，又名黃腳蕈蚊、菰菌蚊，是蔥蒜類蔬菜的重要害蟲，尤喜食韭菜，其幼蟲俗稱韭蛆。近年來，隨設施園藝的發展，韭菜的栽培面積不斷擴大，韭蛆為害逐年加重，成為目前韭菜減產和農藥殘留超標的主要原因之一（梅增霞 等，2003）。韭菜遲眼蕈蚊主要分布于我國北方及四川、湖北、浙江、江蘇等省（桂連友 等，2001）。在黃淮流域每年可發生6代或7代，每年4～6月和9～10月為害嚴重。

韭蛆是韭菜生產的主要害蟲之一，關于其栽培防治方面的研究已有較多報道，但基于韭菜品種遺傳特性的抗蟲性生理研究則鮮有報道。一般來說，植物體為抵抗蟲害在長期進化過程中形成了復雜的防御體系。其中在害蟲取食脅迫下，植物所產生的誘導抗性物質以及有關生化物質等在抗蟲機制中占有重要地位（Karban，1984）。本試驗以抗感程度有差異的20個韭菜栽培品種為材料，探討了粗纖維、芳香油、可溶性蛋白、可溶性糖、色素、葉綠素a及游離氨基酸含量與韭菜抗蟲性之間的相互關系，以期為韭菜抗蟲育種提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選取我國不同地區的 20個韭菜品種作為試驗材料，韭菜資源保存于山東農業大學園藝科學與工程學院韭菜種質資源圃，材料名稱及來源：農大791、壽光獨根紅、9-2、91-2、改良獨根紅來自山東；賽松、豫韭1號、久星11、平四、寬韭王來自河南；紫根韭、唐山紫根韭來自河北；雪韭王、杭州雪韭來自浙江；漢中冬韭來自陜西；竹竿青韭菜來自黑龍江；犀浦韭來自四川；徽雪韭王來自安徽；寧夏韭來自寧夏。

1.2 試驗設計

試驗于2006年在山東農業大學教學試驗基地進行。盆栽，每盆15株，每品種3盆，作為3次重復，隨機區組排列。花盆直徑30 cm，高30 cm，盆栽土來自糧食作物地塊，保證無韭蛆卵塊污染，加入適量土雜肥后混勻、過篩，分裝。韭菜移栽后，用竹竿搭架，覆蓋防蟲網。正常田間管理，整個生產過程不施農藥，保證接蟲之前無韭蛆感染。2006年3月，從田間分批采集兩年生韭菜上的遲眼蕈蚊幼蟲，于室內飼養至成蟲，4月中上旬分3批接種。每盆平均接成蟲30頭，雌雄蟲比例為2∶1。

1.3 抗蟲性鑒定

蟲口密度、受害植株比例和葉片被害指數等抗蟲性指標的鑒定同潘敏等（2008）。

葉片被害指數=〔∑（葉片被害級別）×相應葉片數〕/（調查葉片總數×最高級別）

1.4 生化物質含量的測定

在遲眼蕈蚊為害盛期，于3個重復區內取各供試韭菜品種相同部位的葉片，置于冰中，待用。

粗纖維含量采用酸洗液分離、丙酮抽提的酸洗滌劑法進行測定（寧正祥，1998）。韭菜芳香油含量采用水蒸汽蒸餾法進行分離，利用紫外分光光度計比色（420 nm）進行定量檢測（朱鳳崗，1998）。可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，游離氨基酸含量采用茚三酮溶液顯色法測定（李合生，2000）。可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定（趙世杰 等，1998）。葉綠素a、色素含量采用80 %丙酮提取比色法測定（趙世杰 等，1998）。

1.5 數據分析

利用Microsoft Excel 2003進行數據初步整理。用SAS 8.0軟件的PROC STANDARD模塊進行葉片被害指數、蟲口密度、受害植株比例的數據標準化，基于標準化后的3個抗蟲性指標，利用PROC CLUSTER模塊進行系統聚類，將20個韭菜品種分為抗蟲品種、中等抗蟲品種和感蟲品種；利用PROC GLM模塊進行生理指標和品種抗蟲性間的相關性分析；最后，利用PROC REG模塊的逐步法（SELECTION=STEPWISE）進行抗蟲性指標和各個生化指標的逐步回歸分析。

2 結果與分析

2.1 不同抗蟲性韭菜品種生化物質含量的比較分析

20個韭菜品種對遲眼蕈蚊的抗性見表1（潘敏 等，2008）。從表1可以看出，抗蟲品種豫韭1號和9-2的葉片組織中有較低的芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量，而感蟲品種竹竿青韭菜、91-2、寬韭王、雪韭王的芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量則相對較高。感蟲品種的芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量分別是抗蟲品種的1.12～1.87倍、1.05～1.49倍和1.02～1.04倍。另外發現，抗蟲品種較感蟲品種有較高的可溶性蛋白含量，前者是后者的1.39～2.27倍，而粗纖維、色素和葉綠素a含量在抗蟲品種和感蟲品種中則沒有明顯的規律性。

表1 20個韭菜栽培品種的生化物質含量

2.2 3個抗蟲性指標與7種生化物質的相關性分析

利用SAS軟件對蟲口密度、受害植株比例和葉片被害指數等3個抗蟲性指標與生化物質含量進行相關性分析，具體結果見表2。與各抗蟲性指標呈負相關的生化指標有粗纖維、可溶性蛋白、色素和葉綠素a含量；呈正相關的有芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量。其中，芳香油含量與蟲口密度和受害植株比例、可溶性蛋白與受害植株比例的相關性達到了顯著性水平，表明這兩個生化指標與韭菜抗蟲性具有較密切的關系。

2.3 3個抗蟲性指標與7種生化物質的逐步回歸分析

對3個抗蟲性指標分別與7種生化物質進行逐步回歸分析，結果發現，芳香油、游離氨基酸和可溶性蛋白與韭菜抗蟲性關系顯著。以3個抗蟲性指標分別為因變量的逐步回歸方程見表3。在以口密度和受害植株比例為因變量的方程中，韭菜抗蟲性在回歸效果檢驗水平上僅與芳香油、可溶性蛋白和游離氨基酸相關，其余指標均被剔除。相關性分析中，可溶性蛋白和游離氨基酸與抗蟲性呈顯著的相關性，但在以葉片被害指數為因變量進行的逐步回歸分析中卻被剔除。由以上結果得出，芳香油與韭菜抗遲眼蕈蚊性的相關性最強。

表2 3個抗蟲性指標與7種生化物質的相關性分析

表3 抗蟲性指標與生化物質的逐步回歸分析

3 結論與討論

植物抗蟲性是指同種植物在昆蟲為害較嚴重的情況下，植株能避免受害，或雖受害但有補償能力的特性。目前關于韭菜對遲眼蕈蚊抗性研究鮮有報道。其他作物的抗蟲性研究表明，作物抗蟲性與其內含生化物質含量密切相關。其中，以下情況可引起植物對植食性昆蟲的抗生作用：①缺乏某些營養物質，如主要氨基酸或維生素；② 揮發性物質如芳香油等含量不足；③ 有效營養物質不平衡，特別是糖與蛋白質或脂肪的比率（Painter，1969）。

本試驗中，由相關分析得出，韭菜品種的抗遲眼蕈蚊性與芳香油、可溶性糖和游離氨基酸含量呈負相關，與可溶性蛋白呈正相關，與粗纖維、色素以及葉綠素a含量無顯著相關性。以蟲口密度、受害植株比例和葉片被害指數等3個抗蟲性指標為因變量，7種生化物質為自變量進行逐步回歸分析，分別構建各抗蟲性指標的多元回歸方程，結果表明：芳香油、可溶性蛋白和游離氨基酸對蟲口密度、受害植株比例具有較大的作用效應，葉片被害指數僅受芳香油含量的顯著影響。芳香油、可溶性蛋白和游離氨基酸的含量與韭菜抗遲眼蕈蚊關系最為密切，其中芳香油對韭菜抗遲眼蕈蚊特性的相關性尤為突出。韭菜中的芳香油物質是大多數人喜食韭菜的原因，芳香油對韭菜遲眼蕈蚊活動可能存在較大影響，尤其在成蟲產卵期，芳香油含量較高的品種可能更易招來產卵的成蟲。成蟲產卵高峰期的田間調查還發現，芳香油含量較高的韭菜品種的假莖上往往附有更多的未孵化卵塊。因此，韭菜的品質性狀與抗蟲性存在一定的矛盾，如何協調好該矛盾，或通過其他方法解決該矛盾是韭菜抗蟲育種工作的研究重點。

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