肚倍組織切片觀察及酚物質含量研究

摘要：通過肚倍的切片觀察和酚含量測定，分析了肚倍蚜（Ｋａｂｕｒａｇｉａ ｒｈｕｓｉｃｏｌａ Ｔａｋａｇｉ） 癭內生活所取食的部位和食物中酚物質的大致濃度。結果表明，肚倍的外壁、中層和內壁組織結構大不相同，肚倍中層的細胞相對較大，是酚物質的主要儲存場所；肚倍內壁的細胞較小且排列松散，內壁中維管組織的韌皮部是肚倍蚜主要的取食部位。肚倍的中層和內壁在酚含量上也存在較大的差異，肚倍的中層總酚含量為４８．５％左右，內壁為１８．８％，而汁液中的含量為８．７％。肚倍蚜以刺吸的方式吸取單寧含量較低的植物汁液，這是一種對蟲癭環境的行為學適應。

關鍵詞：肚倍；肚倍蚜；切片；酚

中圖分類號：Ｓ７５９．７＋３；Ｑ－３３６；Ｏ６２５．３１＋１ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）18－3764-03

Observation on Du-Ensiform Gall Slice and Research on Phenolic Concentration

ＬＩ Ｍａｎｇ，ＬＥＩ Ｃｈａｏ－ｌｉａｎｇ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ／ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｉｎｓｅｃｔ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｐｅｓｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｐｈｅｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｔｈａｔ Ｋａｂｕｒａｇｉａ ｒｈｕｓｉｃｏｌａ Ｔａｋａｇｉ ｆｅｄ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｌｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｌｌｎｕｔ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｉｔ was ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｅｋｔｅｘｉｎｅ， ｉｎｔｒａｅｐｉｄｅｒｍａｌ ａｎｄ ｍｉｄｄｌｅ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｇａｌｌｎｕｔ under ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ， ｔｈｅ ｃｅｌｌｓ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ ｌａｙｅｒ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｐｌａｎｔ ｐｈｅｎｏｌ ｗａｓ ｓｔｏｒｅｄ ｉｎ． Ｔｈｅ cells ｗｅｒｅ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒｓ ａｎｄ ｗｅｒｅ ｃｌｏｓｅｌｙ ｌｉｎｋｅｄ. Ｋ． ｒｈｕｓｉｃｏｌａ ｆｅｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒａｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｐｈｌｏｅｍ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｃｅｌｌｓ ｗｅｒｅ ｌｏｏｓｅｌｙ ａｒｒａｎｇｅｄ． Ｔｈｅｒｅ ａｌｓｏ was ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｐｈｅｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒａｅｐｉｄｅｒｍａｌ ａｎｄ ｍｉｄｄｌｅ ｌａｙｅｒ， ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｇａｌｌｎｕｔ ｗａｓ ａｂｏｕｔ ４８．５％， while in ｔｈｅ ｉｎｔｒａｅｐｉｄｅｒｍａｌ ａｎｄ ｊｕｉｃｅ ｗａｓ １８．８％ ａｎｄ ８．７％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｌ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｌｌｎｕｔｓ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｌｅｖｅｌ， ｔｈｅ ａｐｈｉｄｓ ｃｏｕｌｄ ｉｎｔａｋｅ less tannin ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｊｕｉｃｅ by probe sucking， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ａｎ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｇａｌｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｄｕ－ｅｎｓｉｆｏｒｍ ｇａｌｌ； Ｋａｂｕｒａｇｉａ ｒｈｕｓｉｃｏｌａ Ｔａｋａｇｉ； ｓｌｉｃｅ； ｐｈｅｎｏｌ

肚倍蚜（Ｋａｂｕｒａｇｉａ ｒｈｕｓｉｃｏｌａ Ｔａｋａｇｉ）隸屬于同翅目（Ｈｏｍｏｐｔｅｒａ）蚜總科（Ａｐｈｉｄｏｉｄｅａ）癭棉蚜科（Ｐｅｍｐｈｉｇｉｄａｅ）鐵倍蚜屬（Ｋａｂｕｒａｇｉａ Ｔａｋａｇｉ）［１］，是我國的一種重要經濟昆蟲。肚倍蚜寄生在漆樹科（Ａｎａｃａｒｄｉａｃｅａｅ）鹽膚木屬［Ｒｈｕｓ （Ｔｏｕｒｎ．） Ｌｉｎｎ． ｅｍｅｎｄ． Ｍｏｅｎｃｈ］植物青麩楊（Ｒｈｕｓ ｐｏｔａｎｉｎｉｉ Ｍａｘｉｍ）復葉小葉上致癭產生肚倍［２］，并在其內部大量繁殖。肚倍是一種酚含量較高的植物增生組織，其組織結構較特殊。目前，關于肚倍蚜的生物學研究國內已有較為詳細的報道［３－５］，但對其如何適應癭內的復雜環境的報道卻不多見。筆者對肚倍進行了組織切片觀察和酚含量研究，并進行了相關分析，旨在為癭內肚倍蚜的生理學研究提供理論基礎。

１材料與方法

１．１切片制作

肚倍分別于２００８年５月２３日和６月２０日采于湖北省十堰市竹山縣文峰鄉人工肚倍林。參照王灶安［６］的石蠟切片方法，將新鮮肚倍置于ＦＡＡ固定液中固定并保存，使用時將材料切成適當大小；用自來水沖洗材料表面，去離子水浸泡６ ｈ后，用番紅染色４８ ｈ，經乙醇逐級脫水、氯仿逐級透明和逐級浸蠟，將材料用純蠟包埋；ＫＤ２５０８切片機切片（厚度８～１０ μｍ）；固綠復染后制成永久切片。樣品標本用日本Ｎｉｋｏｎ Ｅｃｌｉｐｓｅ ５５ｉ生物顯微鏡拍照觀察。

１．２酚含量測定

分別收集６月２０日肚倍樣品的中層組織、內壁組織、汁液和復葉中的汁液作為酚含量測定樣品，將樣品用干凈研缽碾碎后，用去離子水反復沖洗研缽，并將沖洗液收集至２５０ ｍＬ棕色量瓶中，加水至２００ ｍＬ，放置過夜，超生波處理１０ ｍｉｎ，放冷，用水稀釋至刻度，搖勻，靜置（使固體沉淀），過濾，精密量取濾液２０ ｍＬ，置于１００ ｍＬ棕色量瓶中定容，重復３次，按文獻［７］所提供的方法測定酚物質的含量，數據以“平均值±標準誤”表示。

２結果與分析

２．１肚倍組織切片觀察

肚倍的組織切片觀察結果分別見圖１、圖２、圖３、圖４、圖５，圖中ＮＧＨ表示非腺毛，ＶＢ表示維管束，ＯＥ表示外表皮，Ｉ表示內表皮，Ｌ表示乳汁管，Ｐ表示韌皮部，Ｘ表示木質部。從圖中可見，早期的肚倍（圖１ａ，圖２ａ）與后期的肚倍（圖１ｂ，圖２ｂ）在結構上無明顯變化，大致可以分為表皮（圖３）、中層（圖４）和內壁（圖５）３個部分。肚倍的表皮由排列整齊的表皮細胞構成，其上布有非腺毛（圖３）；表皮下的中層為肚倍的儲存組織，主要以儲存細胞為主，早期樣品的中層較薄且細胞較小（圖１ａ，圖２ａ），而后期的肚倍則截面較厚，儲存細胞也相對較大（圖１ｂ，圖２ｂ）；肚倍的內壁為肚倍蚜口針穿刺的部位，其細胞分布較稀疏（圖５），不如中層和外壁結合緊密，這可能與肚倍蚜口器刺激取食有關。維管組織中的韌皮部是蚜蟲的取食部位（圖４），主要分布于肚倍的中層與內壁部位。

２．２酚物質含量

肚倍不同樣品的酚物質含量測定結果見表１，從表１可見，總酚和單寧含量的高低順序均為肚倍中層＞肚倍內壁＞肚倍汁液＞復葉汁液，各樣品之間存在著顯著的差異，其中肚倍中層部位的酚物質含量最高，總酚含量為４８．５％，單寧（即被吸附的酚）含量為３１．０％，這與已發表的文獻報道的五倍子單寧含量［８］較一致；肚倍內壁的酚物質含量低于中層，總酚含量為１８．８％，單寧含量為１３．２％；而肚倍汁液和復葉汁液中的酚含量則更低，肚倍汁液中總酚含量為８．７％，單寧含量為７．２％，復葉汁液的總酚含量為３．７％，單寧含量為１．１％。

３討論

目前，國內外包括肚倍蚜在內的五倍子蚜研究多集中在生活史觀察和分類學研究方面，關于其生理學研究則相對缺乏。對于肚倍蚜研究來說，由于其口器特殊，且取食行為較復雜，所以研究難度較大，很少見到相關的報道。肚倍中的酚物質含量雖然較高，一般占干重的７０％左右［８］，但這種測定僅為肚倍的整體含量結果，為了解肚倍蚜取食部位以及食物中的酚物質含量，筆者制作了肚倍相關切片和測定了不同部位的酚物質含量。

蚜蟲為刺吸式口器昆蟲，通常取食部位在寄主植物維管組織中的韌皮部，通過吸取韌皮部汁液中的養分來滿足自身發育的需要［９］。在攝入汁液前，蚜蟲口針有一個在植物組織中穿刺探尋的過程。Ｔｊａｌｌｉｎｇｉｉ等［１０］通過觀察殘留蚜蟲口針的植物組織切片后，認為蚜蟲口針在植物組織內不是直接穿透各個細胞直達韌皮部的，而是沿著細胞的外壁曲折延伸至韌皮部。本次觀察結果表明，肚倍的維管束并非分布于單一平面，其貫穿于多個縱向截面，并可延伸至肚倍的內壁，這種分布對于肚倍蚜口針取食是十分有利的。肚倍中的酚物質雖然較高，但主要以結晶體形式儲存于細胞組織中［１１］，而汁液中的酚物質含量較低。肚倍蚜不同于咀嚼式口器的昆蟲，其刺吸式口器取食方式可以避開肚倍中以結晶體存在的酚物質，而取食濃度相對較低的汁液，這是一種行為方面的適應。通過肚倍的組織切片觀察和酚含量測定，不僅有利于認識肚倍蚜癭內活動情況，而且可以為深入了解致癭昆蟲的致癭機理與抗逆生理研究提供基礎資料。

參考文獻：

［１］ 張廣學，喬格俠，鐘鐵森． 中國動物志（昆蟲綱１４卷同翅目癭棉蚜科）［Ｍ］．北京：科學出版社，１９９９．

［２］ 雷朝亮，鄧建華，薛東，等． 竹山青麩楊倍子形態及倍蚜的研究［Ｊ］． 華中農業大學學報， １９９６（６）：５２３－５２６．

［３］ 賴永祺，張燕平，李正洪，等． 肚倍蚜生物學研究Ⅰ生活史［Ｊ］． 林業科學研究，１９９２（５）： ５５４－５５８．

［４］ 賴永祺，方英，焦懿，等． 肚倍蚜生物學研究Ⅱ 生殖［Ｊ］． 林業科學研究，１９９２（６）：６７５－６８０．

［５］ 賴永祺，張燕平，方英，等． 肚倍蚜的生物學研究Ⅲ 種群數量變動［Ｊ］． 林業科學研究，１９９３（２）：１５１－１５６．

［６］ 王灶安． 植物顯微技術［Ｍ］． 北京：農業出版社，１９９０．

［７］ 中華人民共和國國家藥典委員會．中華人民共和國藥典（２００５版）［Ｍ］． 北京：化學工業出版，２００５．

［８］ 李志國，楊文云，夏定久． 中國五倍子研究現狀［Ｊ］． 林業科學研究，２００３（６）：７６０－７６７．

［９］ 嚴福順． 蚜蟲口針的刺探行跡和跟蹤研究方法［Ｊ］． 動物學雜志，１９９５（３）：４０－４１．

［１０］ ＴＪＡＬＬＩＮＧＩＩ Ｗ Ｆ， ＥＳＣＨ Ｔ Ｈ． Ｆｉｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｐｈｉｄ ｓｔｙｌｅｔ ｒｏｕｔｅｓ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｔｉｓｓｕｅｓ ｉｎ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＥＰＧ ｓｉｇｎａｌｓ［Ｊ］． Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｅｎｔｏｍｏｌ， １９９３，１８（３）：３１７－３２８．

［１１］ 張宗和． 五倍子加工及利用［Ｍ］． 北京： 中國林業出版社，１９９１．