徐華+劉婉華+姚萍萍+戴小華


摘要:研究了柑橘潛葉蛾(Phyllocnistis citrella)對臍橙葉片丙二醛含量、SPAD值、可溶性糖含量和可溶性蛋白質含量的影響。結果表明:(1)柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片丙二醛、蛋白質含量明顯高于健康葉片,且膛外葉片丙二醛、蛋白質含量明顯高于膛內葉片的含量;(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可溶性糖含量和可溶性蛋白質含量獲得其對柑橘潛葉蛾危害的抗性。
關鍵詞:柑橘潛葉蛾;臍橙;生理指標
中圖分類號: Q945.78;S436.661.2+9
文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2016)04-0221-02
柑橘潛葉蛾(Phyllocnistis citrella)屬鱗翅目細蛾總科葉潛蛾科,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,導致葉片彎曲、硬化、脫落,嚴重時影響柑橘產量。柑橘潛葉蛾危害會使植株并發潰瘍病,此外其危害的葉片會為螨類等害蟲提供越冬和聚居場所[1-4]。植物體內可溶性糖含量與植物的抗性具有相關性。黃治遠等研究不同品種龍眼的抗寒性發現葉片糖含量高的品種耐寒性強,受凍害輕[5]。而朱麗梅等研究發現百合高抗品種對灰霉病的抗性可能與體內較低糖含量有關。植物受到環境脅迫體內的可溶性蛋白質的含量會發生明顯變化[6]。王改利等研究發現重度干旱脅迫導致蛋白質合成受阻,可溶性蛋白質含量明顯低于對照[7]。張樂華等研究發現高溫脅迫使井岡山杜鵑葉片可溶性蛋白質含量顯著升高。外界環境因子會影響葉綠素的代謝[8]。例如,生理病害缺鋅、鎂等會使葉片黃化[9-10]。關義新等報道,水分脅迫會使葉綠素含量降低,且葉綠素含量和脅迫程度成負相關[11]。丙二醛常作為細胞膜脂過氧化指標,表示細胞膜脂過氧化程度和植物對逆境條件的反應強弱。林艷等的研究結果顯示低溫脅迫下大葉女貞的葉片丙二醛含量出現上升趨勢越早、上升幅度越大的植株其抗寒性越差[12]。但是到目前為止,關于柑橘潛葉蛾危害對臍橙葉片可溶性糖、可溶性蛋白質、丙二醛含量特別是SPAD值的影響,尚未見報道。本研究比較分析了膛內、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、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制奠定一定的理論基礎。
1 材料與方法
樣品采自于贛南師范學院天倫山柑橘種質資源圃,分別采集紐荷爾臍橙膛內和膛外健康葉片和被潛葉片12片,裝袋標記。剪碎混勻后,稱取鮮葉,采用蒽酮比色法[13](略有改動),測定可溶性糖含量。采用考馬斯亮藍G-250法[13](略有改動),測定可溶性蛋白質量含量。采用硫代巴比妥酸法[13](略有改動),測定丙二醛含量。葉綠素含量的測定采用SPAD葉綠素測定儀器測定,在待測葉片上隨機取5個測定點并取其平均值。每次試驗3個平行且重復3次,數值為平均值±標準差。數據處理采用PAST軟件。
2 結果與分析
2.1 柑橘潛葉蛾對臍橙葉片丙二醛代謝的影響
膛內、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被潛葉片含量(P<0.05)(圖1)。
2.2 柑橘潛葉蛾對臍橙葉片SPAD值的影響
膛內、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 柑橘潛葉蛾對臍橙葉片可溶性糖含量的影響
膛內、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 柑橘潛葉蛾對臍橙葉片可溶性蛋白質含量的影響
膛內、膛外被柑橘潛葉蛾危害葉片的可溶性蛋白質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含量高于膛內被柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片可溶性蛋白質含量,且差異顯著(P<0.05)(圖4)。
3 結論與討論
柑橘潛葉蛾常危害臍橙嫩葉葉片,而該逆境脅迫會加劇葉片細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。柑橘潛葉蛾危害的葉片(膛內、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,傷害了臍橙葉片細胞的細胞膜。膛外柑橘潛葉蛾危害的葉片丙二醛含量明顯高于膛內柑橘潛葉蛾危害的葉片含量,表明柑橘潛葉蛾對膛外葉片的危害程度大于對膛內葉片的危害程度。這可能是因為柑橘潛葉蛾主要危害植物新梢,而膛內葉片被潛葉蛾危害的時間更長,使得膛內受害葉片體內發生了生理代謝變化適應了柑橘潛葉蛾對臍橙葉片細胞膜的危害。
SPAD葉綠素儀是通過測量葉片在2種波長范圍內的透光系數來確定葉片當前葉綠素的相對數量,是現在廣泛使用的葉綠素活體測定方法。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。可見潛葉蛾可能因為通過降低葉綠素含量從而降低光合產量。但柑橘潛葉蛾對葉綠素代謝的影響機制是因為降低了葉綠素合成機制還是提高了葉綠素的降解機制還有待研究。
可溶性糖是與植物抗性有關的代謝物質之一。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可溶性糖含量來提高其對柑橘潛葉蛾危害的適應能力。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轉化的機制提高體內可溶性糖的含量。但膛內和膛外柑橘潛葉蛾對臍橙葉片可溶性糖含量的影響差異不明顯,說明光照對臍橙葉片通過提高體內可溶性糖含量增強其對柑橘潛葉蛾危害的抗性的影響不大。
可溶性蛋白質常作為逆境下反映植物抗逆性的參考性生理指標[14-15]。柑橘潛葉蛾危害的臍橙葉片中可溶性蛋白質明顯高于健康葉片的含量(圖4)。關于可溶性白蛋質的含量與植物抗逆性關系的研究較多,對于不同的脅迫和不同的植物,結論各異。曹艷春研究發現干旱脅迫下女貞葉片可溶性蛋白含量呈現先增加后降低趨勢[16],金銀利等的研究結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含量明顯增加[17]。這可能是外界脅迫不同以及脅迫的時間長短不同,以及物種差異所致。由于植物體內大部分可溶性蛋白質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能力。另外,膛外柑橘潛葉蛾危害的葉片可溶性蛋白質含量明顯高于膛內葉片可溶性蛋白質含量,說明柑橘潛葉蛾對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體內可溶性蛋白質含量提高從而增強葉片對柑橘潛葉蛾危害的抗逆性,且脅迫程度和可溶性蛋白質含量的增加呈現正相關性。
潛葉危害可以影響寄主植物的葉片形態、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、生長發育和被寄生率等[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系。
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