全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿源卷 第 员员期摇 摇 圆园员源年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
土壤大孔隙流研究现状与发展趋势 高朝侠袁徐学选袁赵娇娜袁等 渊圆愿园员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
能源基地生态修复
我国大型煤炭基地建设的生态恢复技术研究综述 吴摇 钢袁魏摇 东袁周政达袁等 渊圆愿员圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
国家大型煤电基地生态环境监测技术体系研究要要要以内蒙古锡林郭勒盟煤电基地为例
魏摇 东袁全摇 元袁王辰星袁等 渊圆愿圆员冤
噎噎噎噎噎噎噎噎噎
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基于 阅孕杂陨砸模型的国家大型煤电基地生态效应评估指标体系 周政达袁王辰星袁付摇 晓袁等 渊圆愿猿园冤噎噎噎噎
西部干旱区煤炭开采环境影响研究 雷少刚袁卞正富 渊圆愿猿苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
露天煤矿区生态风险受体分析要要要以内蒙古平庄西露天煤矿为例 高摇 雅袁陆兆华袁魏振宽袁等 渊圆愿源源冤噎噎噎
草原区矿产开发对景观格局和初级生产力的影响要要要以黑岱沟露天煤矿为例
康萨如拉袁牛建明袁张摇 庆袁等 渊圆愿缘缘冤
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三七对土壤中镉尧铬尧铜尧铅的累积特征及健康风险评价 林龙勇袁阎秀兰袁廖晓勇袁等 渊圆愿远愿冤噎噎噎噎噎噎噎
某焦化场地土壤中多环芳烃分布的三维空间插值研究 刘摇 庚袁毕如田袁权摇 腾袁等 渊圆愿苑远冤噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
杉木人工混交林对土壤铝毒害的缓解作用 雷摇 波袁刘 摇 彬袁罗承德袁等 渊圆愿愿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 啄员缘晕稳定同位素分析的人工防护林大型土壤动物营养级研究 张淑花袁张雪萍 渊圆愿怨圆冤噎噎噎噎噎噎噎
铅镉抗性菌株 允月员员强化植物对污染土壤中铅镉的吸收 金忠民袁沙摇 伟袁刘丽杰袁等 渊圆怨园园冤噎噎噎噎噎噎噎
陕北地区石油污染土壤中不动杆菌属的筛选尧鉴定及降解性能 王摇 虎袁吴玲玲袁周立辉袁等 渊圆怨园苑冤噎噎噎噎
祁连山高山植物根际土放线菌生物多样性 马爱爱袁徐世健袁敏玉霞袁等 渊圆怨员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
新疆沙冬青 粤酝和 阅杂耘真菌的空间分布 姜摇 桥袁贺学礼袁陈伟燕袁等 渊圆怨圆怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响 高摇 娇袁董志强袁徐田军袁等 渊圆怨猿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
内蒙古河套灌区玉米与向日葵霜冻的关键温度 王海梅袁侯摇 琼袁云文丽袁等 渊圆怨源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
四种类型栓皮栎栲胶含量 尹艺凝袁张文辉袁何景峰袁等 渊圆怨缘源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
食物胁迫对翅二型丽斗蟋飞行肌和繁殖发育的影响 吴红军袁赵吕权袁曾摇 杨袁等 渊圆怨远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
颜色对梨小食心虫产卵选择性的影响 杨小凡袁马春森袁范摇 凡袁等 渊圆怨苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
缓释单萜类挥发物对落叶松毛虫行为及落叶松主要防御蛋白的影响 林摇 健袁刘文波袁孟昭军袁等 渊圆怨苑愿冤噎噎
种群尧群落和生态系统
黄土丘陵沟壑区不同植被恢复格局下土壤微生物群落结构 胡婵娟 袁郭摇 雷 袁刘国华 渊圆怨愿远冤噎噎噎噎噎噎
刺参池塘底质微生物群落功能多样性的季节变化 闫法军袁田相利袁董双林袁等 渊圆怨怨远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 阅郧郧耘技术的茯砖茶发花过程细菌群变化分析 刘石泉袁胡治远袁赵运林 渊猿园园苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
中国区域间隐含碳排放转移 刘红光袁范晓梅 渊猿园员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
西南地区退耕还林工程主要林分 缘园年碳汇潜力 姚摇 平袁 陈先刚袁周永锋袁等 渊猿园圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
青海湖流域草地植被动态变化趋势下的物候时空特征 李广泳袁李小雁袁赵国琴袁等 渊猿园猿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
黑龙江省温带森林火灾碳排放的计量估算 魏书精袁罗碧珍袁孙摇 龙袁等 渊猿园源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三峡库区森林植被气候生产力模拟 潘摇 磊袁肖文发袁唐万鹏袁等 渊猿园远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三峡水库支流拟多甲藻水华的形成机制 朱爱民袁李嗣新袁胡摇 俊袁等 渊猿园苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
流域库坝工程开发的生物多样性敏感度分区 李亦秋袁鲁春霞袁邓摇 欧袁等 渊猿园愿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
城乡与社会生态
基于集对分析的京津冀区域可持续发展协调能力评价 檀菲菲袁张摇 萌袁李浩然袁等 渊猿园怨园冤噎噎噎噎噎噎噎噎
江西省自然保护区发展布局空缺分析 黄志强袁陆摇 林袁 戴年华袁等 渊猿园怨怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
鄱阳湖生态经济区生态经济指数评价 黄和平袁彭小琳 袁孔凡斌袁等 渊猿员园苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于有害干扰的中国省域森林生态安全评价 刘心竹袁米摇 锋袁张摇 爽袁等 渊猿员员缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿圆愿鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿缘鄢圆园员源鄄园远
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 三峡库区森林植被要要要三峡地区属亚热带区域袁山高坡陡尧地形复杂尧物种丰富袁森林是其最重要的自然资源之一袁
其面积占到库区总面积的 猿苑豫左右袁库区内现有森林可初步分为 圆 个植被型组袁愿 个植被型袁员愿 个群系组袁源源 个群
系袁员园圆个群丛袁主要树种有马尾松尧杉树尧柏树等袁低海拔处多为落叶阔叶林尧常绿阔叶林袁较高海拔分布有针阔混交
林尧针叶混交林尧灌木林等袁人工林主要有经济林尧竹林等遥 对三峡库区森林气候生产力进行模拟袁分析库区森林植
被的生产力并进行预测袁可以为三峡库区的生态建设决策提供科学依据遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 34 卷第 11 期
2014年 6月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.11
Jun.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家林业公益性行业科研专项课题(201104069); 黑龙江省重点科技攻关项目(GA09B203鄄5)
收稿日期:2013鄄09鄄07; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄03鄄07
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: yanshanchun@ 126.com
DOI: 10.5846 / stxb201309172294
林健,刘文波,孟昭军,严善春.缓释单萜类挥发物对落叶松毛虫行为及落叶松主要防御蛋白的影响.生态学报,2014,34(11):2978鄄2985.
Lin J, Liu W B, Meng Z J, Yan S C.Monoterpene volatiles affecting host selection behavior of Dendrolimus superans and the activities of defense protein in
larch needles.Acta Ecologica Sinica,2014,34(11):2978鄄2985.
缓释单萜类挥发物对落叶松毛虫行为及
落叶松主要防御蛋白的影响
林摇 健1,刘文波2,孟昭军1,严善春1,*
(1. 东北林业大学林学院, 哈尔滨摇 150040; 2. 东北林业大学材料科学与工程学院, 哈尔滨摇 150040)
摘要:单萜类植物挥发物能够影响昆虫行为,为了延长其作用时间并初步测定特定单一的单萜类挥发物是否为生物间的信号物
质,选取落叶松挥发物 琢鄄蒎烯、月桂烯和莰烯,进行缓释处理后施用于兴安落叶松(Larix gmelinii)苗木并进行生测。 将 3 种挥
发物倒入缓释瓶中,挂于 2年生落叶松苗木中下部;以用 3种挥发物直接喷施落叶松苗为对照。 通过室内 Y形管嗅觉仪和室外
苗木罩笼产卵试验,测定不同处理的落叶松苗对落叶松毛虫(Dendrolimus superans)雌成虫产卵寄主选择行为的影响。 测定落叶
松针叶内与抗虫相关的几种主要防御蛋白的活力。 Y管嗅觉仪测定结果显示,用 琢鄄蒎烯和月桂烯喷施及缓释处理的落叶松对
雌成虫有显著引诱作用;缓释处理的效果可持续 5d;施用莰烯有显著驱避作用,缓释处理的效果可持续 4d。 室外笼罩试验结果
表明,在分别施用 琢鄄蒎烯或月桂烯的树苗上,落叶松毛虫雌虫产卵量显著高于对照,缓释处理的效果可持续 3d;施用莰烯的树
苗上,落叶松毛虫雌虫产卵量显著低于对照,缓释处理的效果可持续 3d。 表明挥发物装于缓释瓶内与挥发物具有相同的作用
效果,并可以有效延长挥发物的作用时间。 各处理落叶松针叶内 POD、CAT、PAL、PPO、CI和 TI的活性均无显著变化,说明这 3
种单萜类挥发物不是兴安落叶松的预警信号物质,单一施用不能系统诱导增强落叶松的抗虫性,只起到落叶松毛虫行为干扰剂
的作用。
关键词:兴安落叶松;单萜类挥发物;缓释效果;落叶松毛虫;行为反应;防御蛋白
Monoterpene volatiles affecting host selection behavior of Dendrolimus superans
and the activities of defense protein in larch needles
LIN Jian1, LIU Wenbo2, MENG Zhaojun1, YAN Shanchun1,*
1 College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China
2 Material Science and Engineering College, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China
Abstract: Plant terpene volatiles of influence insect behaviors with many monoterpenes being highly volatile. In order to
control release of such active volatile compounds, and to maintain a certain active duration, three major Larix gmelinii
needle related volatiles 琢鄄pinene、myrcene and camphene were poured into the slow鄄release bottles. The slow鄄release bottles
of each volatile compound were suspended onto the lower part of 2鄄year old L. gmelinii seedlings in comparison with those
spayed with the corresponding solutions made straight from the volatile compounds. The attraction and oviposition behaviors
of Dendrolimus superans female adults and on these volatile treated larch seedlings were studied in an indoor Y鄄tube
olfactometer and an outdoor caging bioassay, respectively, at each day for six days, and the activities of several major
defense protein in larch needle were measured. Our results from lab Y鄄tube bioassay showed that 琢鄄pinene and myrcene from
the solutions were significantly attractive to D. superans female adults at day one. Seedlings suspended with the slow鄄release
bottles of 琢鄄pinene and myrcene also showed significant attraction to D. superans female adults for five days. Camphene from
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the synthetic solution showed significant repellency at day one, and seedlings suspended with the slow鄄release bottles also
showed significant repellency effect for four days. The outdoor caging bioassays showed that slow鄄release bottles of 琢鄄pinene
and myrcene significantly increased female oviposition ( number of eggs) whilst the slow鄄release bottles of camphene
significantly reduced the number of eggs laid on treated seedlings. These effects from these slow鄄release bottles lasted for
three days. Our data suggest that slow鄄release bottles with these highly volatile compounds may provide a feasible control
release formulation to extend their effective life鄄span (duration) .The activities of POD, CAT, PAL, PPO, CI and TI were
not significantly different. This shows that a single 琢鄄pinene, myrcene or limonene does not make activities of several major
defense protein in larch needle change, and does not enhance induced resistance of larch.
Key Words: Larix gmelinii; terpene volatiles; slow鄄release effect; Dendrolimus superans; behavioral response;
defense protein
摇 摇 寄主植物挥发物在昆虫与寄主关系当中起着重
要的作用,能干扰害虫对寄主的定位行为从而控制
其危害。 将从植物中提取和分离的挥发性生物活性
物质用于害虫控制,己成为害虫综合治理的一个世
界性的趋势[1]。 但是这些活性物质挥发性较强,在
生长季节必要时间段内,要实现对害虫危害情况的
监测和诱杀,需要能够长时间释放有效成分的装置,
以保证在昆虫活跃期内活性物质的缓慢释放,并且
保持释放速率相对不变[2鄄4]。
植物的挥发性有机物(VOCs)组成丰富,根据挥
发性有机物的合成途径、代谢类型和所具有的功能
可分为 3大类:萜类、苯基 /苯丙烷类和脂肪酸衍生
物。 这些挥发性有机物并非均是信号物质,但只要
具有传递信息并被感知的功能,就可成为信号化合
物。 研究发现,植物信号化合物主要是萜烯类和 C6
绿叶挥发物[5鄄6]。 虫害植物通过改变挥发物的组分
和相对比例,作为信息来进行交流。 很多研究是就
单一的 VOCs 对植物防御系统的影响,也有研究表
明,在植物间相互作用中是 VOCs 的混合组分起作
用。 所以,目前对于植物自身信息传递或是植物间
的相互作用的研究就集中在这个问题上:到底是单
独的一种 VOCs 起作用,还是 VOCs 混合物起
作用[7]?
落叶松毛虫(Dendrolimus superans)是兴安落叶
松(Larix gmelinii)重要的食叶害虫。 落叶松在遭受
落叶松毛虫取食危害后,其气味挥发物的组成及其
相对比例改变很大,琢鄄蒎烯、月桂烯和莰烯的释放量
增加 4—8倍[8],干扰松毛虫的产卵选择行为,降低
其在落叶松上的产卵量[9]。 落叶松毛虫危害后,落
叶松针叶内几种主要防御蛋白的活力会显著增
加[10鄄11]。 Baranchikov 研究发现在遭受落叶松毛虫
危害较重的落叶松植株针叶内 琢鄄蒎烯的含量比那些
抗虫较强的植株少 8 倍左右,因此认为单萜缺乏是
导致松毛虫大面积繁殖的原因。 那么,单萜类释放
量增加使落叶松减少被害的实质是什么? 外源施用
单萜类挥发物对落叶松能否起到保护作用? 本研究
在筛选出对落叶松毛虫雌成虫产卵寄主选择有活性
的挥发物的基础上,将活性挥发物 琢鄄蒎烯、月桂烯和
莰烯施用于健康落叶松苗木上,旨在探究确定:1)缓
释处理是否会影响活性挥发物对落叶松松毛虫的嗅
觉趋向和产卵寄主选择行为的作用? 2)缓释处理能
否延长活性物质的作用时间? 3)外源施用这 3 中挥
发物能否诱导增强落叶松针叶内抗虫相关主要防御
蛋白[12鄄13]的活力? 能否系统诱导增强落叶松的抗虫
性,是否为兴安落叶松的预警信号物质?
1摇 材料与方法
1.1摇 供试植物及昆虫
4月末,将 2 年生的兴安落叶松苗盆栽,严格管
理幼苗,避免人为机械损伤和病虫危害,选择健康、
长势相似的苗木用于嗅觉、产卵试验及针叶内防御
蛋白活力的测定。
落叶松毛虫蛹采自黑龙江省佳木斯市桦南县兴
安落叶松林内,带回室内,待其羽化后雌雄分开
备用。
1.2摇 供试挥发物及缓释处理
本研究选取落叶松挥发物 琢鄄蒎烯、月桂烯和莰
烯(哈尔滨市圣林化工有限公司,均为工业级,纯度
逸90%),各配制成不同浓度,分别装入缓释瓶(北京
中捷生物公司)中,挂于落叶松苗中下部,进行落叶
松毛虫行为反应及产卵选择预实验,最终每种挥发
物选用一种合适浓度装瓶悬挂于苗木。 以在苗木上
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直接喷施挥发物的处理为对照,分析其缓释效果。
1.3摇 兴安落叶松苗处理
将兴安落叶松随机分为 9 个处理(表 1),每处
理 90株。 对缓释组、喷施组及空白对照组做嗅觉反
应和产卵选择的预实验,并对比分析这 3 组对照的
正式试验结果,此 3组数据结果均无差异,因此结果
分析中的对照均选用空白对照的数据。 经对比分析
这 3组对照的落叶松针叶内几种主要防御蛋白活力
的正式试验结果,此 3组数据结果同样均无差异,结
果分析中的对照选用空白对照的数据。
表 1摇 对兴安落叶松苗的处理
Table 1摇 Different treatments on Larix gmelinii
缓释组
Slow鄄release group
喷施组
Volatiles group
空白对照组
CK
琢鄄蒎烯挂瓶 8滋L / mL 琢鄄蒎烯喷施 1滋L / mL 对落叶松苗未做任何处理
月桂烯挂瓶
10滋L / mL 月桂烯喷施 1滋L / mL
莰烯挂瓶 20滋L / mL 莰烯喷施 2滋L / mL
对照 1 挂瓶等量
溶剂
对照 2喷施等量
溶剂
1.4摇 落叶松毛虫雌成虫对各处理苗木的嗅觉反应
在处理后的第 1、2、3、4、5 天和第 6 天,进行 Y
管嗅觉反应试验。 Y 管嗅觉仪内径为 5cm,夹角为
75毅。 Y形管两侧臂依次连接大气采样仪、气味源和
装有活性碳的空气过滤管。 以罩着有机玻璃罩的松
苗作为处理或对照气味源。 当雌蛾爬至超过某臂的
3cm处,并持续 l min 以上或到达该臂出口处者,记
该蛾对该臂的气味源作出选择;雌蛾引入后 5min,仍
不作出选择,则结束对该蛾的行为观察,并记为不反
应。 每个处理 3 个重复,每个重复至少测 2 组,5 头
雌成虫为一组。 每组测定前更换 Y 形管的两侧臂,
以免残留的气味对结果产生影响。 每个重复测定前
都要更换各处理树苗及 Y形管。 换下的 Y形管先用
乙醇擦洗,再用水冲洗,晾干待用。
1.5摇 落叶松毛虫雌成虫对各处理苗木的产卵选择
在处理后第 1、3 天和第 5 天,将松苗间隔 50cm
摆放到一个笼罩里,每个处理 3 盆。 每个笼内放入
羽化小于 24h 的 30 对未交尾的落叶松毛虫成虫。
每个笼罩为 1个重复,每个处理 3 次重复,即 3 个笼
罩。 隔 1d调查 1 次,取出成虫,调查各处理树苗及
网上的产卵量。 每次调查后,更换各处理树苗,放入
新羽化未交尾的成虫。
1.6摇 落叶松针叶内几种主要防御蛋白活力的测定
1.6.1摇 试验材料
分别于处理后第 1、第 3天和第 5天采集兴安落
叶松幼苗健康针叶,每处理采集 30 株,每 6 株为一
个重复,重复 5次。 将新鲜针叶放置于夹链袋内,低
温密封保存,带回实验室,冰箱冷冻保存待用。
1.6.2摇 POD、CAT活性测定
POD活性测定参照鲁艺芳[14]的愈创木酚法,以
1 min内 OD470变化 0.01的酶量为 1 个酶活力单位
(U / g鲜重)。 CAT 活性测定参照鲁艺芳[14]的过氧
化氢氧化法,以 1 min内 OD240减少 0.1 的酶量为 1
个酶活力单位(U / g鲜重)。
1.6.3摇 PAL、PPO活性测定
PAL活性测定采用苯丙氨酸比色法[15],以 1
min内 OD290 变化 0.01 为 1 个酶活力单位(U / g 鲜
重)。 PPO活性测定采用咖啡酸比色法[16],以 1 min
内 OD470变化 0.01为 1个酶活力单位(U / g鲜重)。
1.6.4摇 TI、CI活性测定
TI、CI活力测定参照徐伟[17]的方法,以 1min 内
蛋白酶抑制剂活力降低 0. 001 为 1 个酶活力单位
(U / g鲜重)。
1.7摇 数据统计及分析
测得数据应用 Excel 表格处理、绘图,SPSS17.0
统计分析软件进行方差分析、差异显著性检验采用
LSD方法。
2摇 结果与分析
2.1摇 落叶松挥发物缓释处理对落叶松毛虫嗅觉反
应的影响
1滋L / mL 琢鄄蒎烯和月桂烯及挂瓶处理的落叶松
对松毛虫都有显著的诱引作用,2滋L / mL 莰烯及挂瓶
处理对松毛虫有显著的驱避作用。
处理 1d后,琢鄄蒎烯和月桂烯对落叶松毛虫都有
显著的诱引作用(P<0.01),莰烯对松毛虫有显著的
驱避作用(P<0.01),喷施挥发物和缓释处理之间无
显著差异(图 1)。
处理第 2、3、4 天,琢鄄蒎烯和月桂烯缓释处理对
松毛虫都有显著的诱引作用(P<0.01),莰烯缓释处
理对松毛虫有显著的驱避作用(P<0.01)。 喷施 3 种
挥发物的落叶松与对照相比,无显著差异(P>0.05)
0892 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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(图 1)。
处理第 5 天,琢鄄蒎烯缓释处理对松毛虫有显著
的诱引作用(P<0.05),月桂烯缓释处理对松毛虫有
极显著的诱引作用(P<0.01),莰烯缓释处理及喷施
3种挥发物的落叶松与对照相比,均无显著差异(P>
0.05)(图 1)。
处理第 6天,喷施 3 种挥发物和缓释处理的落
叶松与对照相比,无显著差异(P>0.05) (图 1)。
图 1摇 缓释及喷施处理后第 1—6天落叶松毛虫的嗅觉反应
Fig.1摇 Response results of female moths to L. gmelinii seedlings after sprayed with volatiles or hung with slow鄄release bottles from first day
to sixth day
黑色柱表示各处理,白色柱表示对照;NS:P>0.05,*:P<0.05,**:P<0.01
2.2摇 落叶松挥发物缓释处理对落叶松毛虫产卵选
择的影响
由图 2可见,落叶松毛虫在喷施 琢鄄蒎烯和月桂
烯及相应的缓释处理1d后的落叶松上的产卵量明
图 2摇 缓释及喷施处理对落叶松毛虫产卵选择的影响
Fig.2摇 Influences on oviposition when sprayed with volatiles and slow鄄release bottles
图中不同大写字母表示在 0.01水平下差异显著,不同小写字母表示在 0.05水平差异显著;若相同则表示差异不显著
1892摇 11期 摇 摇 摇 林健摇 等:缓释单萜类挥发物对落叶松毛虫行为及落叶松主要防御蛋白的影响 摇
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显高于对照(P<0.01),在喷施莰烯的落叶松上的产
卵量明显低于对照(P<0.01)。 3d 后,琢鄄蒎烯和月桂
烯缓释处理落叶松上的产卵量明显高于对照(P<
0郾 01),喷施莰烯的落叶松上产卵量明显低于对照
(P<0.01),喷施 3 种挥发物处理上的产卵量均与对
照相比无显著差异(P>0.05)。 5d 后,所有处理落叶
松上的产卵量与对照相比无显著差异(P>0.05)。
2.3摇 各处理落叶松针叶内主要防御蛋白活力变化
2.3.1摇 各处理落叶松针叶内保护性酶活性变化
由图 3可见,各处理落叶松针叶内 POD和 CAT活性
在处理第 1、3天和第 5天差异不显著。
图 3摇 各处理兴安落叶松针叶内保护酶活性变化
Fig.3摇 Variation of the activities of protective enzymes in larch needles under different treatments
2.3.2摇 各处理兴安落叶松针叶内防御性酶活性变化
由图 4可见,各处理落叶松针叶内 PPO 和 PAL
活性在处理第 1、3天和第 5天差异不显著。
2.3.3摇 各处理兴安落叶松针叶内蛋白酶抑制剂活性
变化
由图 5可见,各处理落叶松针叶内 TI和 CI活性
在处理第 1、3天和第 5天差异不显著。
3摇 结论与讨论
本研究结果表明,寄主植物上悬挂 3 种挥发物
的缓释瓶,可以达到直接喷施挥发物的效果,即悬挂
琢鄄蒎烯和月桂烯缓释瓶对雌虫有引诱作用,悬挂莰
烯缓释瓶对雌虫的有显著的驱避作用。 松毛虫在喷
施 琢鄄蒎烯和月桂烯的落叶松上的产卵量明显高于对
照(P<0.01),在喷施莰烯的落叶松上产卵量明显低
2892 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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于对照(P<0.01)。 缓释瓶可将 琢鄄蒎烯和月桂烯的
作用时间延长至 5d,将莰烯的作用时间延长至 4d。
以往研究表明,雌蛾选择合适的寄主植物作为产卵
场所时对寄主植物挥发物有一定的偏好[18鄄19],与本
研究结果一致。 这表明悬挂挥发物缓释瓶可以达到
喷施挥发物的作用效果,并可以有效的延长挥发物
的作用时间。
图 4摇 各处理兴安落叶松针叶内防御酶活性变化
Fig.4摇 Variation of the activities of defense enzymes in larch needles under different treatments
3892摇 11期 摇 摇 摇 林健摇 等:缓释单萜类挥发物对落叶松毛虫行为及落叶松主要防御蛋白的影响 摇
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图 5摇 各处理兴安落叶松针叶内蛋白酶抑制剂活性变化
Fig.5摇 Variation of the activities of protease inhibitors in larch needles under different treatments
摇 摇 植物在受到外界侵害时,可以利用 VOCs信号将
伤害信息传递给周围植物进行防御,除健康植物可
以接受 VOCs 建立防御外[7],害虫天敌也可以接收
到信号,从而实现间接防御[20]。 研究表明,植物释
放 VOCs信号可以系统诱导植株产生 PIs 实现主动
防御[21]。 本研究选取的 3种落叶松挥发物 琢鄄蒎烯、
月桂烯和莰烯,在落叶松毛虫取食后,释放量显著增
加;并且 POD、CAT、PPO、PAL、TI、CI 都有显著的变
化[17],其中 PPO 和 PAL 是植物次生物质生成过程
中的关键酶,其活性的改变在一定程度上表征着植
物防御体系在变化。 本试验结果表明,单一施用 琢鄄
蒎烯、月桂烯和莰烯不能使兴安落叶松针叶内主要
防御蛋白活力改变,说明三者不是落叶松的预警信
号物质,没有系统诱导改变兴安落叶松的化学防御
能力,而只是改变了落叶松的气味组成,干扰了落叶
松毛虫的产卵选择行为,减少了其在落叶松上的落
卵量,因而降低了落叶松的被害程度。 落叶松释放
的 VOCs信号,可能是单一物质或者是混合物起作
用,这 3种挥发物是否是落叶松 VOCs 信号物质,还
需要通过研究释放 VOCs 的单体或突变体植株来
证实[6]。
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叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
促进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
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叶生态学报曳为半月刊袁大 员远开本袁圆愿园页袁国内定价 怨园元 辕册袁全年定价 圆员远园元遥
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编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
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主摇 摇 编摇 王如松
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