三种真菌对斑翅果蝇生理指标的影响

刘倩 陈浩 翟一凡 来守国 高欢欢 于毅

摘要：为明确半乳糖霉、柄篮状菌和雅致放射毛霉三种真菌对斑翅果蝇体内生理生化指标的影响，以侵染三种真菌的人工饲料饲养斑翅果蝇幼虫，并测定其体内部分物质含量和酶的活性。结果表明，取食接种雅致放射毛霉和柄篮状菌的人工饲料后，斑翅果蝇体内蛋白含量显著低于对照（取食不接菌人工饲料）；取食接种雅致放射毛霉的人工饲料后，斑翅果蝇体内山梨醇含量显著低于对照；取食接种三种真菌的人工饲料后，斑翅果蝇体内纤维素酶和碱性磷酸酶活性均无显著变化，脂肪酶活性均显著低于对照。本研究可为探索真菌与果蝇间的协同进化关系提供重要的理论基础。

关键词：斑翅果蝇；人工饲料；半乳糖霉；柄篮状菌；雅致放射毛霉；生理生化指标

中图分类号：S433.39文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）05-0102-04

Effects of Three Kinds of Fungi on

Physiological Indexes of Drosophila suzukii

Liu Qian1，Chen Hao1，Zhai Yifan1，Lai Shouguo1，2，Gao Huanhuan3，Yu Yi1

（1. Institute of Plant Protection， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China；

2. College of Plant Protection， Shangdong Agricultural University， Taian 271018， China；

3. Shandong Academy of Grape， Jinan 250100， China）

AbstractTo define the effects of three kinds of fungi on physiological and biochemical indexes of Drosophila suzukii. The larvae of Drosophila suzukii were reared with artificial diets infected by three kinds of fungi respectively， and then some enzymes and material contents in larvae were determined. The results showed that the protein content in Drosophila suzukii larvae reared with diets infected by Actinomucor elegans and Talaromyces stipitatus were significantly lower than that of control （larvae reared with diet not infected by fungus）. The content of sorbitol in insects reared with Actinomucor elegans were significantly inferior to that of control.The lipase activity of three fungi treatments were all lower than that of control. But there was no significant difference between cellulose and alkaline phosphatase activity in Drosophila suzukii feeding with different artificial diets. This study provided theoretical bases for co-evolutionary interactions between fungus and Drosophila suzukii.

KeywordsDrosophila suzukii； Artificial diet； Galactose mildew； Talaromyces stipitatus； Actinomucor elegans； Physiological and biochemical indexes

斑翅果蠅Drosophila suzukii Matsumura，又称铃木氏果蝇，属于双翅目（Diptera）果蝇科（Drosophilidae），是一种重要的水果害虫。斑翅果蝇雌虫能用其发达的产卵器划破果皮，将卵产在即将成熟的果实中，其后代孵化后在果实中蛀食，严重损害水果质量，其产卵孔也会招致其它果蝇和一些细菌及真菌进一步侵染，使水果失去经济价值。斑翅果蝇寄主广泛，可为害如蓝莓、黑莓、红树莓、樱桃、草莓、李子、桃子、葡萄、无花果、猕猴桃、梨等[1]软皮水果。在日本、北美、欧洲都造成过严重的经济损失[2-4]，目前仍无有效的防治措施。

目前，斑翅果蝇的研究主要集中在种类的组成与分布[5]、形态鉴定、分类检索、寄主与危害、生物生态学特性以及防治措施[6-8]等方面。

为防治此害虫所开展的各方面科学研究均需要大量标准化的试虫，因此，解决试虫供应问题是开展其他研究的基础[9]。在室内饲养过程中，斑翅果蝇的寄主（葡萄、樱桃等）和人工饲料的表面均有霉菌滋生，斑翅果蝇幼虫取食饲料的同时会摄入霉菌。经分离鉴定，这些霉菌主要为3个种类：半乳糖霉、柄篮状菌Talaromyces stipitatus和雅致放射毛霉Actinomucor elegans（Gao et al， unpublished），但是，长期饲养对斑翅果蝇的生理生化方面产生何种影响则需要进一步研究。

本研究通过饲喂三种真菌侵染的饲料，观察斑翅果蝇体内蛋白和山梨醇含量以及脂肪酶、纤维素酶和碱性磷酸酶活性的变化，从而明确这三种真菌对斑翅果蝇的作用，为微生物与昆虫之间关系的探索提供参考。

1材料与方法

1.1接菌饲料的制备

将冻存的半乳糖霉、柄篮状菌和雅致放射毛霉接种在PDA培养基上，置于37℃培养箱中活化，根据其生长速度，将半乳糖霉和柄篮状菌培养7 d后取出，雅致放射毛霉培养2～3 d后取出备用。将活化好的菌切下直径1 cm的菌饼接种到分装好的人工饲料表面。人工饲料配方参照林清彩[10]的方法，配制好后分装到组培瓶中，每瓶约20 mL。将接菌饲料在培养箱中37℃生长5 d后取出，用于接入试虫。

1.2试虫

斑翅果蝇最早于2011年4月在泰安樱桃园采集，在室内周年繁育，温度为（25±0.5）℃，相对湿度为（70±0.5）%，光周期L∶D为16∶8。将羽化后48 h的成虫配对后置于接菌人工饲料组培瓶中产卵，以不接菌饲料为对照。24 h后取出成虫。当幼虫生长到3龄后，取出称重，置于1.5 mL离心管中于-80℃冰箱中冻存。

1.3物质含量和酶活性测定

取出冻存的试虫，根据冻存时称量的体重，添加相应缓冲或提取液进行研磨，按照所测定物质的试剂盒（苏州科铭生物技术有限公司）说明书的步骤操作。采用酶标仪（EMax Plus Microplate Reader）进行测定，波长分别为：山梨醇：655 nm；总蛋白：562 nm；脂肪酶：710 nm；纤维素酶：550 nm；碱性磷酸酶：510 nm。

1.4数据分析

试验数据采用SPSS 17.0进行单因素方差分析，多重比较采用Duncans新复极差法。

2结果与分析

2.1物质含量的变化

取食接种雅致放射毛霉和柄篮状菌的饲料后，与对照相比，斑翅果蝇体内的蛋白含量显著降低（F3，12=10.361，P=0.001），分别为（3.27±0.14）mg/g和（3.74±0.13）mg/g；而取食接种半乳糖霉的饲料后，其蛋白含量与对照差异不显著。

由图2可知，取食接种雅致放射毛霉的饲料后，斑翅果蝇体内山梨醇含量显著低于对照（F3，8=4.897，P=0.032），比对照降低52.20%；取食接种半乳糖霉、柄篮状菌饲料的与对照差异不显著。

2.2酶活力

图3和图4分别显示了三种真菌对斑翅果蝇体内的纤维素酶和碱性磷酸酶活力的影响。与对照相比，两种酶的活力无显著差异（纤维素酶：F3，8=0.668，P=0.595；碱性磷酸酶：F3，8=1.535，P=0.279）。

由图5可知，与对照相比，取食接种半乳糖霉、柄篮状菌和雅致放射毛霉的斑翅果蝇体内脂肪酶活性均显著降低（F3，8 =37.364，P<0.001），分别降低了76.50%、94.46%和53.51%。

3讨论与结论

蛋白质是细胞的重要组成成分，是一切生命活动的基础，参与生物体重要生理作用。可溶性蛋白含量的增加可促进昆虫的生长发育[11]。山梨醇广泛存在于动物、植物、微生物和培養细胞中，不仅是糖运输形式之一，而且与生物抗逆性密切相关[12]。本研究中取食接种雅致放射毛霉的饲料后，斑翅果蝇体内的蛋白和山梨醇含量显著低于对照，因此，斑翅果蝇的生长发育和抗逆能力在雅致放射毛霉侵染下可能会受到抑制。

脂肪酶又称甘油酯水解酶，可将脂类水解为可以吸收的脂肪酸，在昆虫消化系统中起着重要作用[13，14]。本研究表明，取食真菌侵染的三种饲料后，斑翅果蝇脂肪酶活性显著低于对照，体内脂肪酸含量会因此而降低，这可能减缓了幼虫的发育速度，使昆虫幼虫积累大量的脂肪，有利于蛹期的过渡。

由于昆虫体内物质含量和酶活性受各方面因素的影响，影响昆虫生长发育和抗逆能力的因素也较多，例如碱性磷酸酶[15，16]和海藻糖[17]等，而本研究中三种真菌对斑翅果蝇碱性磷酸酶并没有产生影响，因此需要通过研究其生长发育规律和各种代谢过程来进一步研究真菌对斑翅果蝇的影响。

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