木麻黃小枝內含物及其對木毒蛾抗性的關系

林秀琴 黃金水 蔡守平 曾麗瓊 柯玉鑄 何學友 陳順立

摘 要 為探討木麻黃小枝內含物與其對木毒蛾抗性的關系，明確其抗性機理，對抗蟲品系湛江3、惠76、惠83、廣東A8-2，中抗品系平潭2、惠1、龍7-18，感蟲品系東山2號、廣東501、抗風10個木麻黃品系的黃酮、單寧、總酚、蛋白質、可溶性糖、多糖6種內含物含量進行了測定和分析比較。結果表明：總體上木麻黃小枝內次生物質黃酮、單寧、總酚在抗性品系中含量較高，在感蟲品系中含量較低；而蛋白質和可溶性糖卻在感蟲品系中較高，在抗蟲品系中較低；多糖含量則無明顯規律性。灰色關聯度分析結果顯示，抗蟲等級、平均化蛹率和平均蛹重均與蛋白質含量和可溶性糖含量關聯系數較大，均大于或接近0.500 0。

關鍵詞 木麻黃；小枝；內含物；木毒蛾；抗性機理

中圖分類號 S763.49 文獻標識碼 A

木毒蛾（Lymantria xylina Swinhoe）屬鱗翅目（Lepidoptera）毒蛾科（Lymantriidae）昆蟲，與世界林業大害蟲舞毒蛾（Lymantria dispar L）同科同屬。20世紀60年代始中國東南沿海木麻黃純林營造面積不斷擴大，1971年以來木毒蛾在福建省爆發成災，已經成為木麻黃（Casuarina spp.）防護林的頭號食葉害蟲。其常呈周期性爆發，且爆發周期越來越短，嚴重降低木麻黃植株的光合作用能力，甚至造成樹體死亡，大大減弱了木麻黃林的防護效果。木毒蛾每年1代，主要以幼蟲在3月中旬～6月中旬取食木麻黃小枝為害木麻黃。鑒于木毒蛾的嚴重危害性，一些專家對其生活習性、猖獗及防治方法等進行了研究。利用木毒蛾核多角體病毒[1]、木毒蛾質型多角體病毒[2]、顆粒體病毒[3]、木毒蛾球孢白僵菌[4]、金龜子綠僵菌[4]、蘇云金桿菌[5]、溴氰菊酯粉劑[5]，及其復配劑[5]對木毒蛾進行防治，均能達到一定的防治效果。但是生物防治木毒蛾仍然是一種相對被動的防御措施，其依賴對蟲情的準確監測和預測預報，并且需要及時投入大量的人力、物力、財力。黃金水等[6]1985年調查短枝木麻黃、粗枝木麻黃和細枝木麻黃對木毒蛾的抗性時，認為短枝木麻黃抗性最弱；其2013年對不同木麻黃無性系的研究結果[7]表明，木毒蛾幼蟲對不同品系木麻黃存在取食選擇性，并且在不同品系上的生長發育結果存在較大差異。本研究通過對不同抗蟲等級木麻黃小枝多種內含物的測定和分析比較，探討木麻黃對木毒蛾的抗性機理，以期為后續研究提供參考，為抗木毒蛾品系的篩選和推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 在2010～2012年之間于惠安赤湖國有防護林場對林間各品系木麻黃受害情況調查、以及野外套籠試驗和室內飼養情況的基礎上，選擇在中國東南沿海種植面積較大，并具有代表性的抗蟲品系湛江3、惠76、惠83、廣東A8-2，中抗品系平潭2、惠1、龍7-18，感蟲品系東山2號、廣東501、抗風，3種類型10個木麻黃品系，作為室內測定其總酚、單寧、黃酮、蛋白質、可溶性糖、多糖6種內含物含量的材料。

1.1.2 試驗地概況 木麻黃不同品系抗蟲性林間調查樣地，設置在惠安赤湖國有防護林場木麻黃優良種質材料收集區。樣地所在區域位于118°90′E，24°90′N，屬南亞熱帶海洋性季風氣候；年均溫20 ℃左右，最高溫出現在8月份，可達30 ℃，最低溫出現在1～2月份，約9～10 ℃；無霜期達306 d；年降水量達1 101 mm。林場土壤為濱海鹽堿性沙土，主要種植木麻黃，林下植被稀疏且種類較少，最多見為馬櫻丹。木麻黃不同品系收集區占地5 hm2，為7 a生同齡林，共種植有48個木麻黃品系，各品系80～90株，行狀種植；品系間隨機分布。

1.2 方法

1.2.1 林間木麻黃抗蟲性劃分標準 本研究參考黃金水等[7]2013年的研究結論，并根據實際情況，將不同木麻黃無性系劃分為抗蟲、中等抗蟲、感蟲3個等級，設立以下木麻黃對木毒蛾抗性分級標準（表1）。

1.2.2 取樣與樣品處理 于2013年5月6日采集供試材料。采樣時按品系分別選擇多棵符合條件的樣樹進行取樣。每株樣樹在東、南、西、北、中5個方位上各采集一定量的未受害小枝，混合，同一品系裝入同一自封袋中并標記。樣品采集完畢后迅速帶回實驗室進行預處理。預處理時將樣品分別裝入做好標記的牛皮紙袋中，將牛皮紙袋放入DHG-9123A型電熱恒溫鼓風干燥箱內以105 ℃處理10 min，再以60 ℃恒溫連續烘干48 h。將烘干后的樣品用XFB-500型粉碎機粉碎后過40目篩，裝入自封袋中，存于干燥器內備用。

1.2.3 指標測定 將樣品充分混勻，以“四分法”根據實驗需要稱取適量樣品進行內含物含量測定，實驗重復3次。利用上海普析T6新世紀紫外可見分光光度計對提取的樣液進行測定。測定方法根據相關文獻進行[8-9]：總酚測定采用Folin-酚法；單寧測定采用鎢酸鈉-磷鉬酸比色法；黃酮采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法；蛋白質采用考馬斯亮藍法；可溶性糖、多糖采用蒽酮比色法。

1.3 數據處理

采用Excel和DPS對數據進行初步處理和統計分析。采用Duncans新復極差法對不同木麻黃品系小枝內含物含量差異進行比較；采用z-score標準化法，對數據進行無量綱化；采用關聯系數

εi=，灰色關聯度τ（x0， xi）=εi（k），對抗蟲等級、平均化蛹率、平均蛹重和各內含物含量進行關聯度分析。

2 結果與分析

2.1 不同木麻黃品系小枝內含物含量

各抗蟲等級木麻黃品系小枝內含物含量見表2。由表2可知，總體上抗蟲等級越高，黃酮、單寧和總酚3種次生內含物含量也越高。其中，黃酮含量以湛江3最高，惠83其次，分析結果顯示兩者差異達極顯著水平；惠1最低；其他品系若按含量從高到低排序，相鄰兩者之間差異不顯著。單寧含量也以湛江3最高，惠76其次，兩者之間差異極顯著；東山2號顯著低于龍7-18；惠1單寧含量最低。總酚含量仍以湛江3最高，惠76其次，兩者間差異極顯著；以惠1的總酚含量最低；其他品系從高到低兩兩之間差異不顯著。

蛋白質含量隨抗蟲性增強而降低的規律較為明顯，以惠83最低，惠76其次；抗風、東山2號、廣東501均較高，三者差異不顯著。可溶性糖含量也基本呈現抗蟲品系較低，感蟲品系較高的趨勢；以湛江3最低，以廣東501最高。多糖含量以抗風的最高，惠83其次；以平潭2號最低，品系間無規律性。

2.2 抗蟲等級、平均化蛹率和平均蛹重與各內含物的灰色關聯度分析

標準化結果見表3。平均化蛹率和平均蛹重是木毒蛾對作為飼料的木麻黃小枝適應性的最直接的反映指標，因此本研究選擇這2個指標作為衡量木麻黃小枝對木毒蛾抗性的參考指標。抗蟲等級、平均化蛹率和平均蛹重與各內含物的灰色關聯度分析結果見表4。與抗蟲等級關聯度最大的木麻黃小枝內含物是蛋白質，其次是可溶性糖，黃酮、多糖、單寧、總酚分別位列第三、第四、第五和第六。平均化蛹率與各內含物的關聯系數從大到小依次為可溶性糖、蛋白質、單寧、多糖、黃酮、總酚，其中與可溶性糖和蛋白質的關聯系數均大于0.500 0。平均蛹重與各內含物的關聯順序為：可溶性糖﹥蛋白質﹥黃酮﹥單寧﹥總酚﹥多糖。

3 討論與結論

黃金水等[7]2013年于惠安對木毒蛾在不同木麻黃無性系間的取食選擇性研究發現，木毒蛾對不同木麻黃無性系的取食喜好存在顯著差異，并根據相對取食頻數（RFN）將其對不同木麻黃無性系的取食選擇性劃分為“偶食（RFN≤0.03）”、“少食（0.03

本研究結果顯示，不同木麻黃品系小枝的次生物質黃酮、單寧、總酚含量整體呈現隨抗蟲性增強而升高的趨勢。而蛋白質和可溶性糖含量卻呈現抗蟲程度越高含量越低的趨勢。同時，木麻黃抗蟲等級、平均化蛹率和平均蛹重均與小枝蛋白質和可溶性糖含量有較高的關聯度。說明作為營養來源的蛋白質和可溶性糖是木毒蛾幼蟲取食選擇最重要的因素；較低的蛋白質和可溶性糖含量是木麻黃對木毒蛾抗性產生的主要因素，而次生物質是起輔助作用的重要因素。有研究結果表明，次生物質如總酚、單寧、黃酮對植物的抗蟲性有重要作用，其在一定程度上降低適口性，導致昆蟲的不選擇；甚至可影響昆蟲消化和代謝，推遲發育進度，甚至造成死亡[10-13]。這可能是次生物質含量較高的木麻黃品系較為抗蟲的原因。而蛋白質和氨基酸是昆蟲重要的營養來源，尤其是7種昆蟲自身不能合成的氨基酸。糖分也是重要的營養來源，并且具有一定的激食作用，鐘景輝等[14]對花角蚜小蜂的研究結果表明，用糖水或蜜水喂食花角蚜小蜂成蟲，具有延長其壽命，提高雌蟲產卵量的作用。這可能是可溶性糖含量較高的木麻黃品系較為感蟲的原因。

參考文獻

[1] 陳順立， 謝卿楣， 李友恭， 等. 木毒蛾核型多角體病毒毒力測定及林間防治試驗[J]. 生物防治通報， 1987， 3（1）： 33-34.

[2] 陳堯順. 木毒蛾質型多角體病毒的研究[J]. 福建林學院學報， 1987， 7（1）： 17-20.

[3] 陳堯順. 木毒蛾顆粒體病毒的研究[J]. 福建林學院學報， 1995， 15（3）： 236-240.

[4] 何學友， 蔡守平， 黃金水， 等. 應用綠僵菌和白僵菌林間防治木麻黃毒蛾的初步研究[J]. 福建林業科技， 2011， 38（2）： 10-13.

[5] 黃芙蓉. 白僵菌與病毒、 蘇云金桿菌、 溴氰菊酯混合防治木毒蛾的研究[J]. 福建林業科技， 2000， 27（3）： 55-58.

[6] 黃金水， 何益良， 鄭輝棋. 幾種木麻黃抗病蟲性調查報告[J]. 福建林業科技， 1985（2）： 41.

[7] 黃金水， 曾麗瓊， 蔡守平， 等. 不同木麻黃無性系對木毒蛾抗性評價[J]. 福建林學院學報， 2013（1）： 67-72.

[8] 嚴國光， 王福鈞. 農業儀器分析法[M]. 北京： 農業出版社， 1982.

[9] 李合生. 植物生理生化實驗原理與技術[M]. 北京： 高等教育出版社， 2001： 184-185.

[10] 雒瑤瑜， 崔金杰， 王春義， 等. 棉花葉片中棉酚和單寧含量與綠盲蝽抗性的關系[J]. 棉花學報， 2012， 24（3）： 279-283.

[11] 劉 偉， 薛超彬， 張靜靜， 等. 單寧酸對甜菜夜蛾幼蟲生長發育及酚氧化酶活性的抑制作用[J]. 植物資源與環境學報， 2010（1）： 32-37.

[12] 王慶忠， 王東方. 側柏葉總黃酮對槐蚜的殺蟲活性研究[J]. 北方園藝， 2013（2）： 101-103.

[13] 趙惠燕， 李東鴻， 張改生， 等. XZ系列雜種小麥對麥長管蚜抗性機制的研究[J]. 西北農林科技大學學報， 2002， 30（1）： 73-75.

[14] 鐘景輝， 戴少勤， 陳文玉， 等. 花角蚜小蜂對松突圓蚧的防治[J]. 亞熱帶農業研究， 2010， 6（4）： 236-239.