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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 17 期摇 摇 2012 年 9 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
基于生物生态因子分析的长序榆保护策略 高建国,章摇 艺,吴玉环,等 (5287)…………………………………
闽江口芦苇沼泽湿地土壤产甲烷菌群落结构的垂直分布 佘晨兴,仝摇 川 (5299)………………………………
涡度相关观测的能量闭合状况及其对农田蒸散测定的影响 刘摇 渡,李摇 俊,于摇 强,等 (5309)………………
地下滴灌下土壤水势对毛白杨纸浆林生长及生理特性的影响 席本野,王摇 烨,邸摇 楠,等 (5318)……………
绿盲蝽危害对枣树叶片生化指标的影响 高摇 勇,门兴元,于摇 毅,等 (5330)……………………………………
湿地资源保护经济学分析———以北京野鸭湖湿地为例 王昌海,崔丽娟,马牧源,等 (5337)……………………
湿地保护区周边农户生态补偿意愿比较 王昌海,崔丽娟,毛旭锋,等 (5345)……………………………………
湿地翅碱蓬生物量遥感估算模型 傅摇 新,刘高焕,黄摇 翀,等 (5355)……………………………………………
增氮对青藏高原东缘典型高寒草甸土壤有机碳组成的影响 郑娇娇,方华军,程淑兰,等 (5363)………………
大兴安岭 2001—2010 年森林火灾碳排放的计量估算 胡海清,魏书精,孙摇 龙 (5373)…………………………
基于水分控制的切花百合生长预测模型 董永义,李摇 刚,安东升,等 (5387)……………………………………
极端干旱区增雨加速泡泡刺群落土壤碳排放 刘殿君,吴摇 波,李永华,等 (5396)………………………………
黄土丘陵区土壤有机碳固存对退耕还林草的时空响应 许明祥,王摇 征,张摇 金,等 (5405)……………………
小兴安岭 5 种林型土壤呼吸时空变异 史宝库,金光泽,汪兆洋 (5416)…………………………………………
疏勒河上游土壤磷和钾的分布及其影响因素 刘文杰,陈生云,胡凤祖,等 (5429)………………………………
COI1 参与茉莉酸调控拟南芥吲哚族芥子油苷生物合成过程 石摇 璐,李梦莎,王丽华,等 (5438)……………
Gash模型在黄土区人工刺槐林冠降雨截留研究中的应用 王艳萍,王摇 力,卫三平 (5445)……………………
三峡水库消落区不同海拔高度的植物群落多样性差异 刘维暐,王摇 杰,王摇 勇,等 (5454)……………………
基于 SPEI的北京低频干旱与气候指数关系 苏宏新,李广起 (5467)……………………………………………
山地枣树茎直径对不同生态因子的响应 赵摇 英,汪有科,韩立新,等 (5476)……………………………………
幼龄柠条细根的空间分布和季节动态 张摇 帆,陈建文,王孟本 (5484)…………………………………………
山西五鹿山白皮松群落乔灌层的种间分离 王丽丽,毕润成,闫摇 明,等 (5494)…………………………………
长期施肥对玉米生育期土壤微生物量碳氮及酶活性的影响 马晓霞,王莲莲,黎青慧,等 (5502)………………
基于归一化法的小麦干物质积累动态预测模型 刘摇 娟,熊淑萍,杨摇 阳,等 (5512)……………………………
上海环城林带景观美学评价及优化策略 张凯旋,凌焕然,达良俊 (5521)………………………………………
旅游风景区旅游交通系统碳足迹评估———以南岳衡山为例 窦银娣,刘云鹏,李伯华,等 (5532)………………
一种城市生态系统现状评价方法及其应用 石惠春,刘摇 伟,何摇 剑,等 (5542)…………………………………
黄海中南部细纹狮子鱼的生物学特征及资源分布的季节变化 周志鹏,金显仕,单秀娟,等 (5550)……………
蓝藻堆积和螺类牧食对苦草生长的影响 何摇 虎,何宇虹,姬娅婵,等 (5562)……………………………………
黑龙江省黄鼬冬季毛被分层结构及保温功能 柳摇 宇,张摇 伟 (5568)……………………………………………
虎纹蛙选择体温和热耐受性在个体发育过程中的变化 樊晓丽,雷焕宗,林植华 (5574)………………………
水丝蚓对太湖沉积物有机磷组成及垂向分布的影响 白秀玲,周云凯,张摇 雷 (5581)…………………………
专论与综述
城市绿地生态评价研究进展 毛齐正,罗上华,马克明,等 (5589)…………………………………………………
全球变化背景下生态学热点问题研究———第二届“国际青年生态学者论坛冶
万摇 云,许丽丽,耿其芳,等 (5601)
…………………………………
……………………………………………………………………………
研究简报
雅鲁藏布江高寒河谷流动沙地适生植物种筛选和恢复效果 沈渭寿,李海东,林乃峰,等 (5609)………………
学术信息与动态
生态系统服务时代的来临———第五届生态系统服务伙伴年会述评 吕一河,卫摇 伟,孙然好 (5619)…………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*334*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄09
封面图说: 带雏鸟的白枕鹤一家———白枕鹤是一种体型略小于丹顶鹤的优美的鹤。 体羽蓝灰色,腹部较深,背部较浅,脸颊两
侧红色,头和颈的后部及上背为白色,雌雄相似。 其虹膜暗褐色,嘴黄绿色,脚红色。 白枕鹤常常栖息于开阔平原芦
苇沼泽和水草沼泽地带,有时亦出现于农田和海湾地区,尤其是迁徙季节。 主要以植物种子、草根、嫩叶和鱼、蛙、软
体动物、昆虫等为食。 繁殖区在我国北方和西伯利亚东南部。 我国白枕鹤多在黑龙江、吉林、内蒙古繁殖,与丹顶鹤
的繁殖区几乎重叠,为国家一级保护动物。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 17 期
2012 年 9 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 17
Sep. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:公益性行业科研专项经费项目(201103012); 旱区作物逆境生物学国家重点实验室开放基金(CSBAA2011鄄12); 山东省自然科学基金
(ZR2012CM018);山东省“泰山学者冶建设工程专项经费资助
收稿日期:2012鄄01鄄07; 摇 摇 修订日期:2012鄄05鄄29
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: hxzhou@ qau. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201201070032
高勇,门兴元,于毅,周洪旭.绿盲蝽危害对枣树叶片生化指标的影响.生态学报,2012,32(17):5330鄄5336.
Gao Y, Men X Y, Yu Y, Zhou H X. Physiological indices of leaves of jujube (Zizyphus jujuba) damaged by Apolygus lucorum. Acta Ecologica Sinica,
2012,32(17):5330鄄5336.
绿盲蝽危害对枣树叶片生化指标的影响
高摇 勇1,门兴元2,于摇 毅2,周洪旭1,*
(1.青岛农业大学农学与植物保护学院,山东省植物病虫害综合防控重点实验室, 青岛摇 266109;
2. 山东省农业科学院植物保护研究所,济南摇 250100)
摘要:绿盲蝽已在棉区爆发成灾,并逐渐向枣树等北方果树转移危害,已对我国北方果树生产造成严重威胁。 绿盲蝽刺吸危害
后,能诱导植物产生一系列生化反应。 通过生物化学方法研究绿盲蝽不同危害程度对枣树叶片生化指标的影响,探讨受害枣树
叶片对绿盲蝽危害的应激反应的变化规律。 结果表明,受害枣树叶片内可溶性糖含量随着危害程度的加重先升高,后降低;蛋
白质含量随受害程度的加重而呈现降低趋势;游离氨基酸含量随受害程度的加重逐渐升高。 受害后枣树叶片内 3 种防御性酶
随受害程度的加重发生不同程度的变化,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)的活性随着危害程度的加重先升高后下
降;过氧化物酶(Peroxidase, POD)的活性总体升高;不同受害程度枣树叶片内过氧化氢酶(Catalase, CAT)的活性之间以及它
们与未受害枣树叶片内过氧化氢酶(CAT)的活性之间均未达到显著性差异水平。 总之,随着绿盲蝽危害程度的加重,枣树叶片
内可溶性糖、蛋白质、游离氨基酸含量以及防御性酶活性发生了不同程度的变化,枣树叶片内除过氧化氢酶(CAT)的活性变化
外,可溶性糖、游离氨基酸和蛋白质的含量变化以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性变化与绿盲蝽危害胁
迫有明显的关系,说明枣树叶片对绿盲蝽的危害胁迫产生了应激反应,且叶片内除过氧化氢酶(CAT)外的其他生化指标与绿盲
蝽的不同危害程度有一定的相关性。 研究结果为理解枣树受绿盲蝽危害后的应激反应机制提供了材料,对绿盲蝽可持续治理
具有重要指导意义。
关键词:绿盲蝽;危害;生理指标;应激反应
Physiological indices of leaves of jujube (Zizyphus jujuba) damaged by Apolygus
lucorum
GAO Yong1, MEN Xingyuan2, YU Yi2, ZHOU Hongxu1,*
1 Key Laboratory of Integrated Crop Pest Management of Shandong Province, College of Agronomy and Plant Protection, Qingdao Agricultural University,
Qingdao 266109, China
2 Institute of Plant Protection, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100
Abstract: Apolygus lucorum Meyer鄄D俟r (Hemiptera: Miridae) is an important type of pest, damaging various agricultural
and forest crops such as cotton, fruits, and weeds. A. lucorum feeds on young buds, leaves, and various other tissues of
host plants with its piercing and sucking mouthparts, and it is an important secondary insect pest in agricultural production
in China. With the extensive cultivation of Bt cotton since 1997 in China, the wide鄄spread use of this insect鄄resistant
cultivar has drastically reduced the need for insecticides to control many key lepidopteran pests. However, this reduction in
insecticide use has led to increased population densities of various mirids, among which A. lucorum is considered as the
most important pest in cotton production in northern China. The large鄄scale cultivation of fruits in recent years has provided
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abundant food and appropriate hibernacle for A. lucorum. Consequently, it has gradually become a significant pest for fruit
trees, especially jujube (Zizyphus jujuba), causing serious damage in orchards in northern China. After being damaged by
A. lucorum, the young leaves of jujube (Zizyphus jujuba) showed many needle鄄like reddish鄄brown dots, which formed into
irregular holes as the leaves grew. Growth of the floral buds ceased, and black spots appeared on the young fruit. Many
studies have shown that pest damage induces plants to produce stress responses. Therefore, certain physiological indices in
plants will change during the response to pest damage. To examine the responses of jujube leaves to insect damage, we
conducted biochemical analyses to study changes in various physiological indices of jujube leaves damaged to different
degrees by A. lucorum. The soluble sugar content first increased and then decreased, while the protein content decreased
and free amino acids content increased with increasing severity of leaf damage. The activities of protective enzymes also
changed with increasing severity of leaf damage. Superoxide dismutase (SOD) activity first increased and then decreased,
while peroxidase (POD) activity increased. The catalase (CAT) activity was not significantly different between damaged
and undamaged jujube leaves. In summary, jujube leaves damaged by A. lucorum showed changes in soluble sugar,
protein, and free amino acids contents, and changes in the activities of defense enzymes. Except for CAT, the changes in
soluble sugar and protein contents and SOD and POD activities were closely related to the severity of damage to jujube
leaves caused by A. lucorum. This indicates that jujube leaves responded to damage caused by A. lucorum, and showed
significant changes in physiological indices (except CAT) in response to damage caused by A. lucorum. The results of this
study help to clarify the mechanisms of the stress responses of jujube to damage caused by A. lucorum, and will be useful
for developing strategies to control this important insect pest.
Key Words: Apolygus lucorum Meyer鄄D俟r; damage; physiological indices; stress response
绿盲蝽 Apolygus lucorum Meyer鄄D俟r寄主广泛、食性杂,可危害多种农林作物和杂草。 与蚜虫、粉虱等汁液
取食者不同,绿盲蝽主要取食植物细胞的细胞质和细胞核,属细胞取食者,成虫和若虫均可对寄主幼嫩的芽、
叶、花蕾和幼果造成危害[1]。
绿盲蝽主要是我国农业生产的次要害虫,但近年来随着农业结构的调整,果树和蔬菜种植面积的大幅度
增加为绿盲蝽提供了丰富的寄主植物和适宜的越冬场所[2]。 同时转基因抗虫棉花的大规模种植,减少了防
治棉铃虫(兼治绿盲蝽)的农药使用量,使绿盲蝽种群数量急剧上升,危害加重,并呈严重灾变趋势,在我国许
多地区已经成为危害棉花、果树、蔬菜生产的重要害虫[3鄄4]。 自 2001 年开始,绿盲蝽在河北沧州枣区大面积发
生,严重危害果实,为历史罕见。 在枣树上,春季枣芽萌动后,越冬卵新孵化的若虫先刺吸危害幼叶,形成许多
针刺状红褐色小点,并随叶片生长呈现不规则的孔洞;枣花蕾受害后即停止发育而枯落,受害严重的树几乎无
花开放;被害幼果则出现黑色斑点[5]。
目前,对绿盲蝽的研究多集中在生物学特性、寄主适合度、发生规律、防控技术等方面[6鄄8],而关于寄主受
绿盲蝽危害后体内生理代谢指标变化的研究较少。 植物在受到害虫危害时能做出生理应激反应,能够调节其
体内化学物质的数量或组成,降低植物的营养水平,以对昆虫的取食产生拮抗[9]。 魏书艳等研究了绿盲蝽对
绿豆、Bt棉、苜蓿、大豆、甜叶菊 5 种偏好程度不同的植物危害后,寄主体内生理代谢指标的变化[10];毛红等研
究了绿盲蝽取食与机械损伤对棉花叶片内防御性酶活性的影响[11]。 随着绿盲蝽从棉区向枣树等北方果树转
移危害,而关于绿盲蝽危害胁迫后对果树生理代谢指标的影响报道几乎空白。 因此,本文以枣树叶片为对象,
研究在绿盲蝽胁迫作用下,叶片内主要营养物质和防御性酶活性随受害程度不同的变化特点, 了解枣树的应
激反应发生发展过程, 为绿盲蝽综合治理提供科学依据。
1摇 材料和方法
1. 1摇 材料的采集及处理
枣树叶片于 2011 年 7 月份采自山东省青岛市惜福镇枣园,将枣树叶片被害情况划分为 3 个等级,即轻
1335摇 17 期 摇 摇 摇 高勇摇 等:绿盲蝽危害对枣树叶片生化指标的影响 摇
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度、中度、重度,叶片受害程度分别为绿盲蝽刺吸危害所形成的孔洞面积占叶片面积的<10% 、20%—30% 、
40%—50% 。 在枣园中选择 30 株树,每 10 株为一组,每组分别采集三个等级叶片各 100 片。 在受害程度最
轻的枣树上采摘正常叶片作为对照,将采摘的叶片洗净后分别用保鲜膜包裹放入冰盒中并贴上标签,带回实
验室放进超低温冰箱中保存。
1. 2摇 方法
1. 2. 1摇 待测样品的处理
测每一个生化指标时,从采摘的叶片中随机取出各等级的叶片各 10 片,分别将其剪碎混匀,分开盛放待
测,每组各取 1 次共取 3 次。
1. 2. 2摇 测定
(1)可溶性糖含量的测定
参照赵卫星等[12]的方法,称取 0. 5—1. 0 g碎叶片放入大试管中,加入 15. 0 mL 蒸馏水,于沸水浴中加热
30 min,取出冷却过滤到 100 mL容量瓶中,定溶至刻度。 取待测样品提取液 0. 5 mL 加 1. 0 mL 9%苯酚,摇
匀,再加 5. 0 mL浓硫酸,摇匀。 在室温下放置 30 min,然后进行比色。 以蒸馏水代替提取液作为空白,于 485
nm测定吸光度(Optical Density, OD),同时用蔗糖标准液制作标准曲线。
(2)蛋白质含量的测定
参照 Bradford[13]的方法,称取约 2. 0 g碎叶片,加入蒸馏水 6. 0 mL,研磨成匀浆,然后在 4000 r / min 离心
20 min,得上清液即为蛋白质粗提液。 取待测液 0. 1 mL放入试管加入 0. 9 mL蒸馏水加入 5. 0 mL 考马斯亮
蓝染色液,以蒸馏水代替提取液作为空白进行调零,于 595 nm测 OD值,同时用牛血清蛋白制作标准曲线。
(3)游离氨基酸含量的测定
参照邹琦[14]的方法,称取约 1. 0 g 叶片,加入 8. 0 mL 10%乙酸,研磨成匀浆,然后 4000 r / min 离心 20
min,上清定容至 25 mL。 取待测液 2. 0 mL放入试管加入 3. 0 mL水合茚三酮试剂,摇匀,再加 0. 1 mL 0. 1%
的抗坏血酸,摇匀,加盖,沸水浴中 15 min,取出,冷却,加 15. 0 mL 60%乙醇,摇匀,以蒸馏水代替提取液作为
空白进行调零,于 570 nm测 OD值,同时用亮氨酸制作标准曲线。
(4)保护酶活性的测定
超氧化物歧化酶(SOD)摇 提取和测定参照邹琦[14]的方法,称取 0. 5—1. 0 g 碎叶片,加入 6. 0 mL 含 1%
PVP(Polyvinylpyrrolidone)的 50 mmol / L磷酸缓冲液(pH值 7. 8)。 冰浴中研磨,匀浆,于 4益下,5000 r / min离
心 20 min,上清即为酶液。 3 mL反应体系中含 50 mmol / L 磷酸缓冲液(pH 值 7. 8)、130 mmol / L 甲硫氨酸、
750 滋mol / L氮蓝四唑、200 滋mol / L核黄素和 100 滋mol / L EDTA鄄Na2、蒸馏水,再加入 50 滋L酶液,置于 25 益,4
Klx日光灯下进行反应 20 min,以不加酶液的反应液作空白对照,将一支对照管置于黑暗处,另一支在相同的
条件下反应 20 min,于 560 nm测 OD值。 以抑制反应 50%的酶量为 1 个酶活单位。
过氧化物酶(POD)摇 参照 Hemmerschmidt等[15]的方法测定 POD 的活性,称取 1. 0—2. 0 g 碎叶片,加入
10. 0 mL 50 mmol / L磷酸缓冲液(含 1% PVP,pH值 5. 5)。 冰浴中研磨,匀浆,于 4 益下,5000 r / min 离心 20
min,上清即为酶液。 反应体系中含 50 mmol / L磷酸缓冲液(pH值 5. 5)、50 mmol / L 愈创木酚、2%过氧化氢,
再加入 0. 2 mL酶液,室温下于 470 nm测 OD值,每隔 30s记录 1 次。 以煮沸 5 min的酶液为空白对照。 以每
分钟 OD值变化 0. 01 为 1 个酶活性单位。
过氧化氢酶(CAT)摇 参考杨兰芳等[16]的方法,称取 1. 0—2. 0 g 碎叶片,加入 3. 0 mL 50 mmol / L 磷酸缓
冲液(pH值 7. 8),加入少量石英砂,在冰浴上研磨成匀浆,再加 7. 0 mL缓冲液研磨均匀,于 4 益下,4000 g离
心 10 min,上清即为酶液。 测定时取试管 2 支,1 支为样品管,1 支为对照管。 在对照管里依次加入 1. 5 mL缓
冲液、0. 5 mL酶液、0. 6 mL蒸馏水、1. 0 mL 8%硫酸、0. 4 mL过氧化氢溶液。 在样品管里依次加 1. 5 mL缓冲
液、0. 5 mL酶液、0. 6 mL蒸馏水,然后加入 0. 4 mL过氧化氢溶液,立即计时 4 min 后加入 1. 0 mL 8%硫酸终
止反应,以蒸馏水作为空白进行调零,于 240 nm测样品管和对照管的 OD 值。 以每分钟分解 H2O2 的毫克数
2335 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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为 1 个酶活单位。
1. 3摇 数据处理
数据处理采用 SPSS17. 0 数据处理软件的 Duncan氏新复极差检测法进行差异显著性分析。
2摇 结果与分析
2. 1摇 被害枣树叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的比较
摇 摇 3 种受害程度不同的枣树叶片可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的测定结果以及多重比较结果见
表 1。 在枣叶轻度受害时,可溶性糖含量(42. 69 mg / g)显著高于正常枣叶(22. 73 mg / g)、中度和重度受害的
枣叶,但后三者之间差异不显著,这说明可溶性糖含量提高仅反映在轻度受害的叶片,而中度和重度受害的叶
片与正常叶片没有显著差异。 不同受害程度的枣叶以及正常叶中蛋白含量分别为 1. 97、1. 41、1. 29 以及 2郾 22
mg / g,多重比对结果显示,在枣叶中度和重度受害时,蛋白含量均显著低于正常叶片,表明,随绿盲蝽危害程
度的加重,枣树叶片内蛋白质含量呈现递减趋势。 从表 1 中可以看出受绿盲蝽不同程度危害的枣树叶片内游
离氨基酸含量由高到低的顺序为:重度 >中度 >轻度 >正常。 多重比对的结果显示,重度、中度以及轻度受害
的枣树叶片内游离氨基酸含量显著高于正常叶片,而重度受害的叶片内游离氨基酸含量显著高于中度和轻度
受害的叶片。 可见枣树叶片受到绿盲蝽危害后,游离氨基酸含量随危害程度的加重呈现递增趋势。
表 1摇 不同受害程度下枣树叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸的含量比较(mg / g, Mean依SE)
Table 1摇 The contents of soluble sugar, protein and amino acid in jujube leaves damaged by Apolygus lucorum at different degrees
受害程度 Degree of damage 可溶性糖 Soluble sugar 蛋白质 Protein 氨基酸 Amino acid
CK 22. 73依0. 13 b 2. 22依0. 16 a 2. 01依0. 02 c
轻 Mild 42. 69依6. 22 a 1. 97依0. 05 a b 2. 44依0. 16 b
中 Moderate 17. 80依1. 92 b 1. 41依0. 25 b 2. 53依0. 03 b
重 Serious 21. 28依0. 56 b 1. 29依0. 27 b 2. 90依0. 04 a
摇 摇 同一列数据后小写字母不同表示不同受害程度间在 P<0. 05 水平差异显著
2. 2摇 被害枣树叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的比较
3 种受害程度不同的枣树叶片 SOD、POD和 CAT活性的测定结果以及多重比较结果见表 2。 枣树叶片受
绿盲蝽不同程度危害后,SOD活性发生了变化,随着受害程度的加重,SOD的活性先升高,后减低。 多重比较
的结果显示,轻度受害的枣叶 SOD的活性显著高于正常叶片、中度和重度受害的枣叶中 SOD的活性,这说明
SOD活性提高仅反映在轻度受害的叶片,而中度和重度受害的叶片与正常叶片没有显著差异。 枣树叶片在
受绿盲蝽不同程度危害后,POD活性发生了变化,并随受害程度的加重呈上升趋势。 多重比较的结果显示,
在轻度、中度和重度受害的枣叶中 POD的活性均显著高于正常叶片,在重度受害的叶片中 POD 的活性显著
高于轻度受害的叶片,但显著低于中度受害的叶片,表明,重度受害叶片中 POD 的活性出现降低趋势。 在受
绿盲蝽不同程度危害后,不同受害程度枣树叶片中 CAT的活性之间以及它们与未受害枣树叶片中 CAT的活
性之间均未达到显著性差异水平,表明,叶片受害与其 CAT的活性无明显关系。
表 2摇 不同受害程度下枣树叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性比较(U / g, Mean依SE)
Table 2摇 The activities of SOD, POD and CAT in jujube leaves damaged by Apolygus lucorum at different degrees
受害程度 Degree of damage 超氧化物歧化酶 SOD 过氧化物酶 POD 过氧化氢酶 CAT
CK 107. 34依6. 53 b 6174. 54依91. 86 d 20. 01依1. 38 a
轻 150. 45依7. 31 a 13146. 93依209. 20 c 25. 41依3. 64 a
中 100. 00依5. 35 b 17479. 84依372. 97 a 23. 05依0. 17 a
重 80. 09依4. 09 b 14872. 26依283. 29 b 21. 54依1. 72 a
3摇 讨论
在长期协同进化过程中,植物与昆虫的相互作用关系复杂而又微妙,植物受到害虫的危害后不是被动受
3335摇 17 期 摇 摇 摇 高勇摇 等:绿盲蝽危害对枣树叶片生化指标的影响 摇
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害,而是主动、积极地产生一系列生理生化反应,以寻求最适的生存对策[17],如产生影响昆虫生长发育的化学
物质,减少昆虫对自身的危害[18]。 本文通过研究受绿盲蝽不同危害程度的枣树叶片内营养物质含量的变化
和防御性酶活性的变化,初步探讨了受绿盲蝽危害的枣树体内新陈代谢变化,以了解寄主植物的防御性反应,
为应用寄主植物抗性治理绿盲蝽提供依据。
任何一种昆虫都有一定的营养要求,当植物的营养物质处于昆虫最适需要范围之外时,植物的营养性状
被看作是一种潜在抗性因素[19]。 可溶性糖不仅是高等植物的主要光合产物,而且是碳水化合物代谢和暂时
储藏的主要形式,在植物代谢中占有重要地位,是植物体内一种重要的抗逆调节物质,与植物抗虫性存在密切
联系[20鄄21]。 植物组织中所含的糖过高或过低不利于昆虫的生长发育,高的可溶性糖含量可以提高植物体自
身的抗性水平[22]。 本研究中,随着绿盲蝽危害程度的加重,枣树叶片内可溶性糖含量先升高,后下降,推测可
能是绿盲蝽危害初期,枣树叶片通过提高可溶性糖含量来抵抗绿盲蝽的危害,但随着绿盲蝽的进一步危害,抑
制了可溶性糖的合成,其具体的机理有待进一步研究。
蛋白质代谢是连接植物体内三大代谢的纽带,在植物抗逆生理中具有重要作用[23]。 本研究中,受绿盲蝽
中度危害的枣树叶中蛋白含量显著下降,推测可能是绿盲蝽危害初期,枣树叶片并没对绿盲蝽的危害产生应
激反应,随着绿盲蝽的继续危害,枣叶通过降低蛋白质含量来抵抗绿盲蝽的危害这与雒珺瑜等研究结果一致,
蛋白质含量与绿盲蝽抗性存在显著负相关性[24]。 造成蛋白含量下降的可能原因是绿盲蝽的刺吸危害使得蛋
白的合成遭到阻碍或加速了蛋白的降解,具体机理有待进一步探讨。
游离氨基酸与寄主植物抗性之间存在密切联系[25],本研究中,随着绿盲蝽受害程度的加重,枣树叶中游
离氨基酸含量呈上升趋势,这与贺文婷等研究结果一致,在逆境条件下蛋白酶的活性增加,能加速蛋白质降
解,增加游离氨基酸的含量[26]。 绿盲蝽利用刺吸式口器对枣树叶片刺吸危害,作为一个外界逆境压力,能诱
导枣树体内蛋白酶的活性增加,从而引起蛋白质降解速度加快,游离氨基酸的含量升高。 Koyama K等研究表
明,植物组织中游离氨基酸过高不利于昆虫的生长发育[21]。 因此,枣树叶片可能通过增加体内游离氨基酸的
含量提高自身的抗性。
Fridovich自由基学说[27]认为,逆境条件下植物体内存在膜保护系统,能够清除体内多余的自由基,其活
性氧自由基代谢是一个动态的变化过程,这一保护酶系统实际上是一个抗氧化系统,它由许多酶和还原型物
质组成,其中 SOD、POD、CAT是主要的抗氧化酶。 谭永安等研究证明,植物受害虫危害胁迫后 SOD、POD 和
CAT活性上升[28]。 本研究表明,在轻度受害的枣叶中,SOD和 POD酶活性显著升高,这可能是由于在受害初
期枣树体内对绿盲蝽危害胁迫产生的一种代谢调节作用,通过增加 SOD和 POD活性来提高自身的抗性。 中
度和重度受害的枣叶中 SOD活性显著低于轻度受害的枣叶与正常叶片没有显著差异,在重度受害的叶片中
POD的活性显著高于轻度受害的叶片,但显著低于中度受害的叶片,说明重度受害叶片中 POD 的活性呈现
出降低趋势。 随着危害程度的加重 SOD 和 POD 活力出现下降推测可能是活性氧和抗氧化系统之间的平衡
可能被打破,从而损伤膜结构并抑制酶的活性;不同受害程度枣树叶片中 CAT的活性之间以及它们与未受害
枣树叶片中 CAT的活性之间均未达到显著性差异水平,表明叶片受害与其 CAT的活性无明显关系。 通过多
重比较的结果可以看出,在绿盲蝽危害期间,SOD、POD和 CAT酶活性处于一个动态变化的过程,其中枣树叶
片中 POD活性变化与绿盲蝽危害胁迫之间相关性最为显著这与毛红等[11]的研究结果一致,棉叶中 POD 活
性变化与绿盲蝽危害胁迫之间具有一定相关性。 在枣树保护性酶防御系统中 POD起主要作用,SOD次之,而
CAT与绿盲蝽危害胁迫无明显关系。
本文研究了受绿盲蝽危害程度不同的枣树叶内生理代谢指标的变化情况,枣树叶内营养物质的含量、防
御性酶活性随危害的加重发生了不同程度的变化,说明枣树叶片对绿盲蝽的危害进行了应激反应,这种营养
物质含量的变化以及酶活性的变化与寄主植物的抗虫性之间是否存在相关性,尚待进一步研究。
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6335 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 17 September,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Conservation strategies for Ulmus elongata based on the analysis of biological and ecological factors
GAO Jianguo, ZHANG Yi, WU Yuhuan, et al (5287)
…………………………………
……………………………………………………………………………
Vertical distribution of methanogen community structures in Phragmites australis marsh soil in the Min River estuary
SHE Chenxing, TONG Chuan (5299)
…………………
………………………………………………………………………………………………
Energy balance closure and its effects on evapotranspiration measurements with the eddy covariance technique in a cropland
LIU Du, LI Jun, YU Qiang, TONG Xiaojuan, et al (5309)
…………
………………………………………………………………………
Effects of soil water potential on the growth and physiological characteristics of Populus tomentosa pulpwood plantation under
subsurface drip irrigation XI Benye, WANG Ye, DI Nan, et al (5318)…………………………………………………………
Physiological indices of leaves of jujube (Zizyphus jujuba) damaged by Apolygus lucorum
GAO Yong, MEN Xingyuan, YU Yi, et al (5330)
……………………………………………
…………………………………………………………………………………
Economic analysis of wetland resource protection: a case study of Beijing Wild Duck Lake
WANG Changhai, CUI Lijuan, MA Muyuan, et al (5337)
……………………………………………
…………………………………………………………………………
Comparative studies on the farmers忆 willingness to accept eco鄄compensation in wetlands nature reserve
WANG Changhai,CUI Lijuan,MAO Xufeng, et al (5345)
………………………………
…………………………………………………………………………
Remote sensing estimation models of Suaeda salsa biomass in the coastal wetland
FU Xin,LIU Gaohuan, HUANG Chong,LIU Qingsheng (5355)
……………………………………………………
……………………………………………………………………
Effects of N addition on soil organic carbon components in an alpine meadow on the eastern Qinghai鄄Tibetan Plateau
ZHENG Jiaojiao, FANG Huajun, CHENG Shulan, et al (5363)
………………
……………………………………………………………………
Estimating carbon emissions from forest fires during 2001 to 2010 in Daxing忆anling Mountain
HU Haiqing, WEI Shujing, SUN Long (5373)
…………………………………………
………………………………………………………………………………………
Predicting the effects of soil water potential on the growth of cut lily DONG Yongyi, LI Gang, AN Dongsheng, et al (5387)………
Rain enrichment鄄accelerated carbon emissions from soil in a Nitraria sphaerocarpa community in hyperarid region
LIU Dianjun, WU Bo, LI Yonghua, et al (5396)
……………………
…………………………………………………………………………………
Response of soil organic carbon sequestration to the “Grain for Green Project冶 in the hilly Loess Plateau region
XU Mingxiang, WANG Zheng, ZHANG Jin, et al (5405)
……………………
…………………………………………………………………………
Temporal and spatial variability in soil respiration in five temperate forests in Xiaoxing忆an Mountains, China
SHI Baoku,JIN Guangze,WANG Zhaoyang (5416)
…………………………
…………………………………………………………………………………
Distributions pattern of phosphorus, potassium and influencing factors in the upstream of Shule river basin
LIU Wenjie, CHEN Shengyun, HU Fengzu, et al (5429)
…………………………
…………………………………………………………………………
COI1 is involved in jasmonate鄄induced indolic glucosinolate biosynthesis in Arabidopsis thaliana
SHI Lu, LI Mengsha, WANG Lihua, et al (5438)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
Modeling canopy rainfall interception of a replanted Robinia pseudoacacia forest in the Loess Plateau
WANG Yanping,WANG Li,WEI Sanping (5445)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
The differences of plant community diversity among the different altitudes in the Water鄄Level鄄Fluctuating Zone of the Three
Gorges Reservoir LIU Weiwei, WANG Jie, WANG Yong, et al (5454)…………………………………………………………
Low鄄frequency drought variability based on SPEI in association with climate indices in Beijing SU Hongxin, LI Guangqi (5467)……
Response of upland jujube tree trunk diameter to different ecological factors
ZHAO Ying, WANG Youke, HAN Lixin,et al (5476)
……………………………………………………………
……………………………………………………………………………
The spatial distribution and seasonal dynamics of fine roots in a young Caragana korshinskii plantation
ZHANG Fan, CHEN Jianwen, WANG Mengben (5484)
………………………………
……………………………………………………………………………
Interspecific segregation of species in tree and shrub layers of the Pinus bungeana Zucc. ex Endl. community in the Wulu
Mountains, Shanxi Province, China WANG Lili, BI Runcheng, YAN Ming, et al (5494)………………………………………
Effects of long鄄term fertilization on soil microbial biomass carbon and nitrogen and enzyme activities during maize growing season
MA Xiaoxia, WANG Lianlian, LI Qinghui, et al (5502)
…
…………………………………………………………………………
A model to predict dry matter accumulation dynamics in wheat based on the normalized method
LIU Juan, XIONG Shuping, YANG Yang, et al (5512)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Optimization strategies and an aesthetic evaluation of typical plant communities in the Shanghai Green Belt
ZHANG Kaixuan, LING Huanran, DA Liangjun (5521)
…………………………
……………………………………………………………………………
Carbon footprint evaluation research on the tourism transportation system at tourist attractions: a case study in Hengshan
DOU Yindi, LIU Yunpeng, LI Bohua, et al (5532)
……………
………………………………………………………………………………
An urban ecosystem assessment method and its application SHI Huichun, LIU Wei, HE Jian, et al (5542)…………………………
Seasonal variations in distribution and biological characteristics of snailfish Liparis tanakae in the central and southern Yellow Sea
ZHOU Zhipeng, JIN Xianshi, SHAN Xiujuan,et al (5550)
…
…………………………………………………………………………
Effects of cyanobacterial accumulation and snail grazing on the growth of vallisneria natans
HE Hu, HE Yuhong,JI Yachan,et al (5562)
……………………………………………
………………………………………………………………………………………
The structure and thermal insulation capability of Mustela sibirica manchurica winter pelage in Heilongjiang Province
LIU Yu,ZHANG Wei (5568)
………………
………………………………………………………………………………………………………
Ontogenetic shifts in selected body temperature and thermal tolerance of the tiger frog, Hoplobatrachus chinensis
FAN Xiaoli, LEI Huanzong, LIN Zhihua (5574)
……………………
……………………………………………………………………………………
The influence of tubificid worms bioturbation on organic phosphorus components and their vertical distribution in sediment of
Lake Taihu BAI Xiuling, ZHOU Yunkai, ZHANG Lei (5581)……………………………………………………………………
Review and Monograph
Research advances in ecological assessment of urban greenspace MAO Qizheng, LUO Shanghua, MA Keming, et al (5589)………
Ecological hot topics in global change on the 2nd International Young Ecologist Forum
WAN Yun, XU Lili, GENG Qifang,et al (5601)
…………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Scientific Note
Screening trial for the suitable plant species growing on sand dunes in the alpine valley and its recovery status in the Yarlung
Zangbo River basin of Tibet, China SHEN Weishou, LI Haidong, LIN Naifeng, et al (5609)…………………………………
《生态学报》2013 年征订启事
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第 32 卷摇 第 17 期摇 (2012 年 9 月)
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