泉州灣桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期自由基代謝的變化研究*

泉州師范學院化學與生命科學學院 林志軍 李裕紅 張秀青 莊鑫龍

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泉州灣桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期自由基代謝的變化研究*

泉州師范學院化學與生命科學學院 林志軍 李裕紅 張秀青 莊鑫龍

該文比較研究了泉州灣桐花樹毛顎小卷蛾幼蟲期、蛹期、成蟲期機體的超氧陰離子自由基含量、羥自由基抑制能力以及丙二醛含量，結果顯示，桐花樹毛顎小卷蛾超氧陰離子自由基含量與丙二醛含量存在相似的變化趨勢，都表現為蛹期的含量最低，成蟲期含量最高，幼蟲期居中。而在抑制羥自由基能力上，蛹期表現出最強抑制羥自由基能力，破蛹之后的成蟲期抑制羥自由基能力最低。

桐花樹毛顎小卷蛾 超氧陰離子自由基 羥自由基 丙二醛 沿海紅樹林

紅樹林濕地生態系統是我國重點拯救和保護的瀕危生態系統之一。食葉性害蟲桐花樹毛顎小卷蛾(Lasiognatha cellifera)近年在沿海紅樹林中蔓延和大面積暴發，嚴重危害我國紅樹林優勢種群桐花樹(Aegiceras corniculatum)的生長[1]。桐花樹毛顎小卷蛾屬鱗翅目 (Lepidoptera)、卷蛾科 (Tortricidae)、小卷蛾亞科(Olethreutinae)，屬中國新記錄種[2]。鱗翅目害蟲具有一定的寄主植物專一性。桐花樹毛顎小卷蛾危害嫩芽、葉片和果實,嚴重危害時造成桐花樹大部分葉片被取食或嫩芽枯死。近年來，泉州灣的桐花樹遭到桐花樹毛顎小卷蛾的嚴重危害。

生物體內的自由基是機體氧化反應中產生的有害化合物，自由基在機體內損傷蛋白質、核酸和細胞膜 ,導致細胞凋亡。在生物體抗性作用機理中，都存在自由基反應與自由基的清除過程。在生物機體遇到的主要是活性氧（ROS）自由基，超氧陰離子自由基、羥自由基和一氧化氮等都屬于活性氧自由基，其中超氧陰離子自由基是機體最早形成也是最具代表性的活性氧自由基。羥基自由基是生物體內活性氧代謝產生的一種氧化性很強的自由基，可以引發不飽和脂肪酸發生脂質過氧化反應，使糖類、蛋白質、核酸及脂類等發生氧化損傷。丙二醛（MDA）是由于生物體衰老或在逆境條件下受傷害，其組織或器官膜脂質發生過氧化反應而產生的。它的含量與生物衰老及逆境傷害有非常密切的關系。明確害蟲在生活史世代交替各階段的自由基代謝特點，是制定抗性治理蟲害策略的基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與取樣

研究材料為泉州灣洛陽紅樹林區的桐花樹毛顎小卷蛾幼蟲、蛹及成蟲。2012年4月，我們在泉州灣洛陽江河口濕地桐花樹林區內設置3個立地條件相似的2m×1m樣方，每個樣方內隨機采集幼蟲期、蛹期、成蟲期的桐花樹毛顎小卷蛾若干，做三個樣方重復集采，采集后分別用錫箔紙包好立即放入隨身攜帶的液氮罐內液氮低溫速凍保存。

1.2 組織勻漿的制備

每個樣方材料做3次重復測定實驗。準確稱量桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期的樣品，置于盛有液氮的陶瓷研缽中研磨至粉末狀，然后以7倍體積Tris-HCl(pH=7.4) 緩沖液冰浴組織勻漿, 4℃離心(7000 r/min, 20min)，上清液即為待測樣液，4℃保存待測。

1.3 自由基代謝生理指標的測定

可溶性蛋白質含量測定按考馬斯亮藍G-250染色法[3]；超氧陰離子自由基含量測定根據羥胺氧化法[3]；抑制羥自由基能力的測定依照南京建成生物工程公司試劑盒方法；丙二醛(MDA)的含量測定根據硫代巴比妥酸法[3]。

1.4 數據處理

實驗數據采用統計學方法進行處理，結果均為平均數±標準誤差，采用SPSS統計學軟件包進行單因素方差分析方法。

2 結果與討論

生物活細胞在新陳代謝過程中會產生自由基，越來越多的研究證據表明，這些自由基影響著許多體內調控系統，自由基含量過多會對細胞造成致命性的損傷。從表1可看出桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期超氧陰離子自由基含量變化特點，從幼蟲期發育到成蟲期的生長過程中，有先降低后升高的趨勢，蛹期比幼蟲期下降了12.6%，而成蟲期比幼蟲期上升了21.8%，比蛹期上升了34.4%，結果顯示，超氧陰離子自由基含量在桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期有顯著的變化，蛹期較低，成蟲期最高。

羥自由基是化學性質最活潑的活性氧,其反應速度快,是對機體危害最大的自由基。桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期抑制羥自由能力的變化如表1所示。從表1可以看出抑制羥自由基能力從幼蟲期到成蟲期，有先升高后降低的趨勢，蛹期比幼蟲期上升了2.22%，而成蟲期比幼蟲期下降了35.1%，比蛹期下降了36.5%，結果表明，桐花樹毛顎小卷顎機體在變態成長過程的不同階段，體內抑制羥自由基的能力發生顯著變化。在結蛹期表現出最強抑制羥自由基能力，其次是幼蟲期，而破蛹之后的成蟲期抑制羥自由基能力顯著下降，表現為最低能力。

表1 桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期自由基含量變化

注：a、b、c不同表示不同生長期達顯著性差異水平, A、B、C不同表示不同生長期達極顯著差異水平。

丙二醛是膜質過氧化的主要產物之一，細胞內的丙二醛含量增加，會引起細胞的功能絮亂。從表1 可見桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期丙二醛含量的變化，桐花樹毛顎小卷蛾體內丙二醛含量從幼蟲期到成蟲期，表現為先降低后升高的趨勢，蛹期比幼蟲期下降了9.88%，而成蟲期是幼蟲期的2.46倍，是蛹期的2.73倍，結果體現丙二醛含量在桐花樹毛顎小卷蛾不同生長期也發生顯著的變化，蛹期消除丙二醛能力最強，成蟲期丙二醛含量最高。

3 結論

桐花樹毛顎小卷蛾在變態生長的不同生長階段，其體內的超氧陰離子自由基含量與丙二醛含量存在相似的變化趨勢，都表現為蛹期最低含量，成蟲期含量最高，幼蟲期居中。而在抑制羥自由基能力方面，結蛹期表現出最強抑制羥自由基能力，其次是幼蟲期，破蛹之后的成蟲期抑制羥自由基能力最低。結果體現桐花樹毛顎小卷蛾在蛹期表現出相對較強的抗氧化保護能力，因此在防治蟲害時，要及時在每一世代的幼蟲期或成蟲期產卵前及時采取防治措施。

[1] 莊鑫龍，林晶，李裕紅. 我國東南沿海紅樹林蟲害狀況及防治[J]. 海峽科學，2011（7）: 19-22.

[2]丁珌,黃金水,吳壽德,等.桐花樹毛顎小卷蛾的生物學特性及發生規律[J].林業科學, 2004, 40(6):197-200.

[3] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京:高等教育出版社, 2000.

*福建省自然科學基金指導性科技計劃項目（2012D119）和福建省大學生創新性實驗計劃項目（2011CXSY省07）資助。通訊作者：李裕紅。