瓜蚜为害对寄主植物主要营养物质和次生物质的影响

李艳艳，周晓榕，庞保平，常 静

(内蒙古农业大学农学院，呼和浩特 010019)

植物中可溶性糖和可溶性蛋白质的比例影响植食性害虫的寄主选择行为，可溶性蛋白质含量高，害虫的存活率、生长发育速率和生殖力相对提高 (McNeill and Southwood，1978;Mattson，1980)，可溶性糖能够刺激害虫取食，并且是重要的营养物质和能量来源 (Gonzalez，1989)。植物次生物质是植物复杂的分支代谢途径的最后产物，不直接参与维持产生者的生长发育和生殖有关的原始生化活动 (郑卫青，2007)，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性 (Chen and Liu，1996;杜丽娜等，2005)。单宁是植物中一类重要的次生代谢物质，属酚类化合物，可与蛋白质分子结合形成稳定的交叉链，产生涩味以减少植食性昆虫的取食，并且使蛋白质不易消化，导致植食性昆虫营养不良，进而阻碍它们的生长发育，降低它们的繁殖力 (王海波和周纪纶，1993);单宁还可以与消化酶非特异性结合，抑制酶的活性;又可与淀粉等结合，影响昆虫对淀粉等营养物质的取食和消化 (单书香等，1990)。黄酮是对昆虫有毒的一类次生性代谢物质，可以影响昆虫的行为和代谢，使之发生忌避和拒食，或破坏昆虫的正常代谢过程，使昆虫中毒甚至死亡 (武予清和郭予元，2001)。

目前关于植食性昆虫取食为害对寄主植物体内主要营养物质及次生物质的影响，已有部分研究 (王海波和周纪纶，1993;李镇宇等，2000;张潮巨，2006;任琴，2006;刘鹏程等;2006;吴娟等，2006;张思禄，2008;魏书艳等，2010)。蚜虫是一类重要的植食性昆虫，许多种类给农林业生产造成严重的损失。然而，蚜虫为害对寄主植物体内营养物质和次生物质影响的研究未见有过报道。因此，本文测定了瓜蚜 Aphis gossypii Glover为害后寄主植物体内可溶性糖、可溶性蛋白质、单宁和黄酮含量的变化，以期揭示寄主植物与瓜蚜相互作用的机理。

1 材料与方法

1.1 材料

供试植物为黄瓜Cucumis sativus(山东密刺)、南瓜 Cucurbita moschata var.melonaeformis(日本南瓜)、搅瓜Cucurbita pepo var.medullosa(拍砸一号)、瓢葫芦Lagenaria siceraria var.turbinata(细腰葫芦)和哈密瓜Cucumis melo var.saccharinus(新密杂19号)。选取各供试寄主植物无病、饱满的种子，浸种催芽后播种于花盆中，放在光照培养箱(25±1℃，L∶D=14 h∶10 h)内培养。待各供试植物长到4－6片真叶期时，用软毛笔把在室内饲养的瓜蚜 (无翅蚜繁殖的初生若蚜)接到各供试植物叶片上，每个叶片接20头蚜虫后继续进行培养。

1.2 测定方法

分别于接蚜7、14、21 d后取不同植株同一位置叶片进行可溶性糖、可溶性蛋白质、单宁和黄酮含量的测定。每一处理取同一株上、中、下各1张叶片，共3张叶片，剪碎混匀后进行测定。每一处理重复3次 (株)。叶片可溶性总糖、可溶性蛋白、单宁及黄酮的测定分别采用采用蒽酮比色法 (陈毓荃，2002)、考马斯亮蓝法 (陈毓荃，2002)、磷钼酸－磷钨酸比色法 (F－D法)(Folin and Denis，1975)和索氏回流法 (汤章城，1999)。

1.3 数据分析

对照与处理的差异显著性采用t检验 (SPSS 13.0)。

2 结果与分析

2.1 瓜蚜为害对寄主植物叶片可溶性糖含量的影响

结果显示 (表1)，除黄瓜第7天、南瓜第7、14天和搅瓜第7天，受害寄主植物叶片内可溶性糖含量与健康对照相比增高外，其余时间均是减少。受害后第7天降低幅度较小为11%，第14和21天降幅较大，最低为14.3%，最高达44.1%。上述结果表明，瓜蚜为害导致寄主植物体内可溶性糖含量降低。

2.2 瓜蚜为害对寄主植物叶片可溶性蛋白含量的影响

从表2可知，除南瓜、哈密瓜和搅瓜受害第7天后叶片内可溶性蛋白含量与健康对照相比略有增高外，其余时间均是减少。黄瓜受害后降低幅度最大，为17.4%～64.7%;其次搅瓜为32.3%～51.6%;瓢葫芦降幅最小为6.9% ～10.6%。总体上看，瓜蚜为害也导致寄主植物体内可溶性蛋白含量降低。

2.3 瓜蚜为害对寄主植物叶片单宁含量的影响

寄主植物受害后叶片内单宁含量上升，并且随受害时间的延长上升幅度加大。南瓜上升幅度最大，从第7天的20.7%增加到第21天的426.0%;其次为瓢葫芦，从10.0%增加到159.1%;哈密瓜上升幅度最小，最高只有28.8%(见表3)。

2.4 瓜蚜为害对寄主植物叶片黄酮含量的影响

寄主植物受害后叶片内黄酮含量上升，并且除瓢葫芦外，随受害时间的延长上升幅度加大。哈密瓜上升幅度最大，从第7天的6.9%增加到第21天的152.1%;瓢葫芦上升幅度最低，从第7天的27.9%降到第21天的16.8%(见表4)。

表1 瓜蚜为害后寄主植物叶片可溶性糖含量的变化 (%)Table 1 Change of soluble sugar in host plant leaves after damaged by aphids

表2 瓜蚜为害后寄主植物叶片可溶性蛋白含量的变化 (μg/g)Table 2 Change of soluble protein in host plant leaves after damaged by aphids

表3 瓜蚜为害后寄主植物叶片单宁含量的变化 (%)Table 3 Change of tannin in host plant leaves after damaged by aphids

表4 瓜蚜为害后寄主植物叶片黄酮含量的变化 (mg/100g)Table 4 Change of flavone in host plant leaves after damaged by aphids

3 结论与讨论

食物是昆虫生命活动中所需营养的主要来源，而食物营养质量将直接影响到昆虫的生长代谢过程 (章康华等，2002)。植物营养物质本身的变化，也是植物的一种防御对策，植物通过营养物质合成量的降低可以达到抗虫目的。本文研究表明，受蚜虫取食为害后，供试植物可溶性糖和可溶性蛋白含量总体上呈下降趋势。其他研究者也获得了相同的结果，如油松受油松毛虫危害后可溶性糖、总糖和蛋白质的含量显著低于对照 (李镇宇等，2000)，受刚竹毒蛾不同程度危害的毛竹叶片中蛋白质、总糖和可溶性糖的含量随受害程度的加剧而下降 (张潮巨等，2006)，番茄受番茄刺皮瘿螨 (吴娟等，2006)及棉花受棉盲蝽 (魏书艳等，2010)为害后可溶性糖含量下降。

本文研究表明，寄主植物受蚜虫为害后体内单宁和黄酮含量显著增加，这与其他研究者结果是一致的。受刚竹毒蛾不同程度危害的毛竹叶片中单宁和黄酮的含量随受害程度的加剧而上升(张潮巨，2006)，受竹篦舟蛾严重危害后毛竹叶片中单宁含量显著增加 (张思禄，2008)，马尾松受害后单宁含量有所升高 (任琴，2006)，甜槠受红腹柄天牛为害后黄酮含量明显增多 (刘鹏程等，2006)。

刘保川等 (2003)从小麦叶片提取液中分离纯化得到两种黄酮类化合物，用含有不同浓度的黄酮类化合物饲养麦长管蚜，发现麦长管蚜的生长、发育和繁殖均受到明显的抑制。本文研究表明，瓜蚜为害后寄主植物体内营养物质 (可溶性蛋白和糖)含量下降，而有害次生物质 (单宁和黄酮)含量增加，但是否会影响蚜虫或其他植食性昆虫的生长发育、存活和繁殖，还有待于今后进一步研究。

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