寧夏枸杞不同品種對(duì)枸杞癭螨的生理響應(yīng)△

林晨，劉賽，李建領(lǐng)，徐常青*，喬海莉，郭昆，徐榮，周成剛，陳君*

(1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所，北京 100193；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，泰安 271018)

寧夏枸杞不同品種對(duì)枸杞癭螨的生理響應(yīng)△

林晨1，2，劉賽1，李建領(lǐng)1，徐常青1*，喬海莉1，郭昆1，徐榮1，周成剛2，陳君1*

(1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所，北京 100193；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，泰安 271018)

目的：明確寧夏枸杞不同品種對(duì)枸杞癭螨致癭行為生理響應(yīng)的差異性，為枸杞癭螨抗性育種評(píng)價(jià)提供依據(jù)。方法：實(shí)驗(yàn)室條件下人工接種枸杞癭螨，比較不同致癭階段寧夏枸杞不同品種所形成的單個(gè)蟲(chóng)癭面積、單位葉片的蟲(chóng)癭數(shù)和蟲(chóng)癭總面積，同時(shí)測(cè)定枸杞癭螨對(duì)葉片可溶性糖、總酚、類(lèi)黃酮、過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)含量的影響。結(jié)果：寧夏枸杞三種主栽品種對(duì)枸杞癭螨的抗性從強(qiáng)到弱依次為：寧杞1號(hào)>寧杞7號(hào)>寧杞5號(hào)；遭受癭螨為害后，可溶性糖、總酚、類(lèi)黃酮和POD的增加量從大到小依次為：寧杞5號(hào)>寧杞7號(hào)>寧杞1號(hào)，且有顯著性差異。CAT的增加量從大到小依次為：寧杞5號(hào)>寧杞7號(hào)>寧杞1號(hào)，但無(wú)顯著性差異。結(jié)論：寧夏枸杞不同品種對(duì)枸杞癭螨的響應(yīng)有顯著性差異，且可溶性糖、總酚、類(lèi)黃酮和POD含量變化明顯。

寧夏枸杞；枸杞癭螨；抗螨性

枸杞癭螨AceriapallidaKeifer隸屬癭螨科(Eriophyidae)，瘤癭螨屬Aceria，是枸杞上的主要害蟲(chóng)之一。枸杞癭螨屬非自由生活型螨類(lèi)，雌螨鉆入幼嫩組織產(chǎn)卵，若螨孵化后刺吸危害，引起組織異常增生，形成蟲(chóng)癭。蟲(chóng)癭初期為黃綠色，逐漸變?yōu)辄S褐色，最后呈黑褐色。枸杞癭螨主要危害枸杞葉片、嫩枝、花蕾及幼果，危害嚴(yán)重時(shí)可致葉片畸形，花蕾不能正常發(fā)育，嚴(yán)重影響枸杞的品質(zhì)和產(chǎn)量。

寧夏枸杞種質(zhì)資源豐富，已人工選育出諸多新品種，如寧杞1號(hào)、寧杞5號(hào)、寧杞7號(hào)、蒙杞1號(hào)等[1]。目前寧夏枸杞育種目標(biāo)主要集中在產(chǎn)量、外觀(guān)品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量等，涉及抗性品種選育的研究較少[2]。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，寧夏枸杞不同品種枸杞癭螨發(fā)生為害程度差異較大，這為寧夏枸杞抗螨品種選育工作提供了基礎(chǔ)。植物的抗蟲(chóng)性主要包括排趨性、抗生性、耐害性等，并通過(guò)植物形態(tài)、生理、生化具體表現(xiàn)。已有研究證明植物受癭螨為害后其體內(nèi)的代謝物質(zhì)含量會(huì)發(fā)生變化，枸杞癭螨為害后生理生化的變化也有類(lèi)似報(bào)道，但對(duì)寧夏枸杞不同品種受癭螨為害后形態(tài)差異和生理生化的變化鮮有研究[3-8]。本文以目前生產(chǎn)中三種主栽寧夏枸杞品種為研究對(duì)象，通過(guò)人工接種試驗(yàn)，對(duì)比分析寧夏枸杞不同品種受癭螨為害后形態(tài)差異和生理生化的變化，從生理生化角度探索寧夏枸杞品種和枸杞癭螨的相互關(guān)系，以期為寧夏枸杞抗癭螨評(píng)價(jià)體系的建立和抗螨品種選育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

寧夏枸杞品種：寧杞1號(hào)，寧杞5號(hào)，寧杞7號(hào)，于2015年4月購(gòu)買(mǎi)于寧夏中寧縣，均為一年生扦插苗，每品種20株，共計(jì)60株，栽培于帶腐殖土的花盆(直徑20 cm，高20 cm)中，在溫室內(nèi)培養(yǎng)(25±3 ℃)。

試劑盒：植物提取液、可溶性糖、總酚、類(lèi)黃酮、過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)試劑盒，均購(gòu)自南京建成生物工程研究所，WinFOLIA闊葉分析系統(tǒng)，游標(biāo)卡尺(廣陸數(shù)字測(cè)控股份有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 接種方法 每枸杞品種分為2組，每組10株，分別為處理組和對(duì)照組。處理組每株枸杞莖部放置漏斗狀紙片，內(nèi)置2個(gè)剪碎的蟲(chóng)癭(面積約為1 mm2)，對(duì)照組不做任何處理，分別用紗網(wǎng)隔離培養(yǎng)。

1.2.2 為害程度差異比較 接種30 d后采集帶蟲(chóng)癭葉片(n=25)，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，用WinFOLIA葉片分析系統(tǒng)測(cè)量葉片面積和蟲(chóng)癭面積，計(jì)算寧夏枸杞不同品種的單位葉片蟲(chóng)癭數(shù)量和單位葉片蟲(chóng)癭面積。

1.2.3 生理生化測(cè)定 樣品采集：接種30 d后，分別采集處理組(有蟲(chóng)癭)和對(duì)照組(無(wú)蟲(chóng)癭)枸杞葉片，每個(gè)處理每株隨機(jī)采集枸杞葉片50～80片，共500～800片，放入冰袋盒中保存，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室備用。

可溶性糖、酶活樣品提取：分別稱(chēng)取0.5 g新鮮寧夏枸杞葉片，置于硯缽中，加入適量液氮，進(jìn)行研磨，使其呈粉末狀，加入2 mL植物提取液試劑盒(南京建成生物工程研究所)，混勻抽提60 s，離心15 min(5000 r·min-1)，取上清液待測(cè)。

黃酮、酚類(lèi)樣品提取：分別將寧夏枸杞葉片烘至干重(60 ℃)，研缽粉碎并過(guò)40目篩，稱(chēng)取0.1 g，加入2.5 mL提取液，超聲提取30 min(300 W)，離心10 min(12 000 r·min-1)，取上清液，用提取液定容至2.5 mL待測(cè)。

可溶性葡萄糖測(cè)定：使用植物可溶性糖含量測(cè)試盒(比色法)(南京建成生物工程研究所)，操作方法參照使用說(shuō)明。

總酚測(cè)定：使用植物總酚測(cè)試盒(比色法)試劑盒，(南京建成生物工程研究所)，操作方法參照使用說(shuō)明。

類(lèi)黃酮測(cè)定：使用植物類(lèi)黃酮測(cè)試盒(比色法)試劑盒，(南京建成生物工程研究所)，操作方法參照使用說(shuō)明。

POD測(cè)定：使用過(guò)氧化物酶(POD)測(cè)定試劑盒(測(cè)植物)(比色法)試劑盒，(南京建成生物工程研究所)，操作方法參照使用說(shuō)明。

CAT測(cè)定：使用過(guò)氧化氫酶(CAT)測(cè)定試劑盒(可見(jiàn)光法)試劑盒，(南京建成生物工程研究所)，操作方法參照使用說(shuō)明。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用spss19.0 for Windows(Trail)計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差，使用Duncan進(jìn)行顯著性差異比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 寧夏枸杞不同品種癭螨為害差異比較

寧杞1號(hào)、寧杞5號(hào)、寧杞7號(hào)在實(shí)驗(yàn)條件下接種枸杞癭螨后均有蟲(chóng)癭形成，致癭程度有差異(表1)。以單個(gè)蟲(chóng)癭面積進(jìn)行比較，寧杞1號(hào)大于寧杞5號(hào)和寧杞7號(hào)，品種間有顯著性差異(F=18.338，P<0.05)；以單位葉片蟲(chóng)癭數(shù)量比較，寧杞5號(hào)>寧杞7號(hào)>寧杞1號(hào)，品種間也有顯著性差異(F=18.667，P<0.05)；以單位葉片蟲(chóng)癭面積比較，寧杞5號(hào)>寧杞7號(hào)>寧杞1號(hào)，寧杞5號(hào)與寧杞1號(hào)之間有顯著性差異(F=3.229，P<0.05)。

表1 三種寧夏枸杞品種受癭螨為害程度差異比較

注：字母不同表示處理差異顯著，P<0.05，下同。

2.2 不同寧夏枸杞品種癭螨為害后生理響應(yīng)

接種枸杞癭螨的植株與健康枸杞植株相比，寧杞1號(hào)、寧杞5號(hào)、寧杞7號(hào)葉片的可溶性糖、總酚和黃酮含量分別增加30.7%、59.3%和42.6%，有顯著性差異(F=37.142，P<0.05)(表2)。與健康植株相比，寧杞5號(hào)與寧杞7號(hào)的總酚含量分別增加了93.0%和108.8%，有顯著性差異(F=176.100，P<0.05)，寧杞1號(hào)的總酚含量?jī)H增加了1.5%，差異不顯著。寧杞5號(hào)與寧杞7號(hào)處理葉片的黃酮含量分別增加了177.5%和128.6%，差異顯著(F=423.663，P<0.05)，寧杞1號(hào)的處理葉片黃酮含量有所降低，但沒(méi)有顯著性差異。

表2 三種寧夏枸杞品種受枸杞癭螨為害后部分代謝物質(zhì)含量比較 /mg·g-1

2.3不同寧夏枸杞品種抗逆性酶活比較

與健康植株相比，接種枸杞癭螨的寧杞1號(hào)，寧杞5號(hào)，寧杞7號(hào)葉片POD含量分別增加301.5%，170.9%和247.5%(表3)，有顯著性差異(F=71.240，P<0.05)。除寧杞1號(hào)外，寧杞5號(hào)和寧杞7號(hào)處理葉片的CAT含量分別增加為22.0%和47.4%，但沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)。

表3 三種寧夏枸杞品種受枸杞癭螨為害后部分抗逆性酶活比較 /U·g-1

3 討論

實(shí)驗(yàn)條件下，接種枸杞癭螨后，寧夏枸杞不同品種在單個(gè)蟲(chóng)癭面積、單位葉片的蟲(chóng)癭數(shù)和蟲(chóng)癭總面積等方面皆表現(xiàn)出一定差異。單個(gè)蟲(chóng)癭面積可以估算枸杞癭螨數(shù)量，但難以體現(xiàn)總體為害狀。單位葉片蟲(chóng)癭數(shù)能直觀(guān)、簡(jiǎn)便的體現(xiàn)出寧夏枸杞不同品種的抗性強(qiáng)弱，但當(dāng)枸杞癭螨為害嚴(yán)重，蟲(chóng)癭密集連接成片時(shí)，難以準(zhǔn)確調(diào)查。單位葉片蟲(chóng)癭總面積能直觀(guān)、準(zhǔn)確的體現(xiàn)寧夏枸杞癭螨抗性強(qiáng)度，不受蟲(chóng)癭連接成片的影響，但操作稍顯復(fù)雜，需要專(zhuān)業(yè)儀器輔助。單位葉片的蟲(chóng)癭數(shù)和蟲(chóng)癭總面積綜合起來(lái)能夠較好的體現(xiàn)寧夏枸杞抗螨性的程度，可以作為癭螨抗性評(píng)價(jià)的參考指標(biāo)。

癭螨對(duì)寄主植物的為害差異與寄主植物的生理生化特性有關(guān)[9]。已有研究發(fā)現(xiàn)癭螨為害可導(dǎo)致植物細(xì)胞再分化，引起細(xì)胞體積和化學(xué)物質(zhì)的改變[10]。三種主栽寧夏枸杞品種受枸杞癭螨為害后可溶性糖含量均有所增加，且增加量與癭螨為害程度有一定相關(guān)性，這可能是由于枸杞癭螨取食引起蟲(chóng)室周?chē)?xì)胞的內(nèi)含物變化，增加營(yíng)養(yǎng)成分以利于其繁殖生長(zhǎng)，與可溶性糖含量更高的寄主植物更利于螨類(lèi)生長(zhǎng)的研究結(jié)果相一致[11-14]。寧夏枸杞三個(gè)品種受到枸杞癭螨為害后總酚、黃酮含量均有顯著性增加，且增加量與遭受癭螨的為害程度有一定的相關(guān)性，這可能是寧夏枸杞對(duì)枸杞癭螨為害做出的防御性應(yīng)激反應(yīng)。酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)螨類(lèi)的取食行為、產(chǎn)卵和發(fā)育均有一定的影響，并且?guī)缀跛械姆宇?lèi)物質(zhì)都表現(xiàn)出對(duì)葉螨的排拒性，隨著其濃度的增高，植物對(duì)葉螨的排拒性即抗螨性也會(huì)隨之增強(qiáng)[15]。植物的螨害級(jí)別與類(lèi)黃酮的含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，類(lèi)黃酮對(duì)葉螨生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)出毒害效應(yīng)和拒食作用[14，16-17]。因此，了解寧夏枸杞受癭螨為害后其生理、生化指標(biāo)變化，可以為寧夏枸杞抗螨品種選育提供參考指標(biāo)和依據(jù)。

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PhysiologicalResponseofDifferentWolfberrytoEriophyidMite

LIN Chen1，2，LIUSai1，LIJianling1，XUChangqing1*，QIAOHaili1，GUOKun1，XURong1，ZHOUChenggang2，CHENJun1*

(1.InstituteofMedicinalPlantDevelopment，ChineseAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege，Beijing100193，China；2.CollegeofPlantProtection，ShandongAgriculturalUniversity，Taian271018，China)

Objective：To evaluate the resistant genes of wolfberry(LyciumbarbarumL.)，the physiologic response of different wolfberry to gall mitesAceriapallidawas studied.Methods：Under the same condition，the gall area，the number of gall in per leaf and the number of the mite in per leaf were studied，and the content of soluble sugar，total phenolic，flavonoids，POD and CAT were test with kits.Results：The resistance of threemain cultivatedwolfberry from high to low was Ningqi NO.1，Ningqi NO.7，Ningqi NO.5.A significant difference in mean content of soluble sugar，total phenolic，flavonoids and POD from high to low was Ningqi NO.5，Ningqi NO.7，Ningqi NO.1 after damaged by the mite.The mean content of CAT in three wolfberry had no significant differences，but the order from high to low was Ningqi NO.5，Ningqi NO.7，Ningqi NO.1.Conclusion：The response of three main cultivated wolfberry to gall mitesA.pallidahad significant differences，and thesoluble sugar，total phenolic flavonoids and POD were different.

Lyciumbarbarum；AceriapallidaKeifer；mite resistance

2016-03-02)

國(guó)家自然科學(xué)基金(30973970，81274198)；國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2014ZX09304307，2012ZX09304006)；國(guó)家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)藥行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(201407005)；工信部中藥材扶持資金項(xiàng)目(工信部消費(fèi)-2011-340)

*

徐常青，副研究員，研究方向：藥用植物害蟲(chóng)防治；Tel：(010)57833179，E-mail：cqxu@implad.ac.cn 陳君，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：藥用植物病蟲(chóng)害防治；Tel：(010)57833352，E-mail：junzichen@263.net

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.3.003