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Effects of DIMBOA stress on oxidation reduction system of the Asian corn borer, Ostrinia furnacalis (Guenée) (Lepidoptera: Crambidae)

丁布胁迫对亚洲玉米螟氧化还原系统的影响



全 文 :植物保护学报 !"#$%&"()&%*)$"*+,*-"%! ./01! 2."2#$ 132 41D/ 678$ 0/90:3/.;<=,%>-=?@ABCA=./019/29/0E
基金项目$ 国家公益性行业"农业#科研专项"Xc./0./:0//#
!通讯作者"F#*B"$("$,"$+GH"%I+%,+#! JKL&-$ #"L+-B&"33N0E:=,"L
收稿日期$ ./02 4/5 4.:
丁布胁迫对亚洲玉米螟氧化还原系统的影响
毛O培O王甜甜O宋鹏飞 O郭线茹O原国辉O罗梅浩!
"河南农业大学植物保护学院! 郑州 21///.#
摘要! 为探明丁布胁迫对亚洲玉米螟氧化还原系统的影响!采用酶活力测定方法和实时荧光定量
)TZ技术!研究了取食丁布含量差异显著的 : 个玉米品种登海 EE.浚单 ./ 和隆玉 E/. 叶片及模
拟其叶片丁布含量的人工饲料后!玉米螟 : 龄幼虫氧化还原系统主要酶活性和谷氧还蛋白$R$C&
LZbF转录表达的变化" 结果显示%取食 : 个玉米品种叶片 .2 B 后!亚洲玉米螟幼虫过氧化物酶
和超氧化物歧化酶活性均显著高于对照!且在 : 个品种处理间差异显著!由大到小依次为登海 EE.
$0039:/ U;LM和 03.90D U;LM&浚单 ./$0/590: U;LM和 D/9/. U;LM&和隆玉 E/.$55912 U;LM
和 D:91D U;LM&" 取食浚单 ./ 可显著促进幼虫脂肪体O.的表达!取食登海 EE. 可显著促进其中
肠O.的表达#取食模拟登海 EE. 叶片丁布含量的人工饲料 0. B后!幼虫脂肪体中O.表达量高于
对应玉米叶片饲喂处理!而中肠部位则低于对应玉米叶片饲喂处理#取食模拟浚单 ./ 的结果与模
拟登海 EE. 相反" 表明亚洲玉米螟氧化还原系统在防御丁布胁迫过程中发挥着重要作用"
关键词! 丁布# 亚洲玉米螟# 超氧化物歧化酶# 过氧化物酶# 谷氧还蛋白基因
G/"&,#./ZPIL[1#,%"##.*.J+($,+.*%"(:&,+.*#4#,"-./,"1#+$*&.%*
2.%"%! @$0+(2(# <1+2#-#"($"K:"*\"# "R"0+(.0,"%$$ @%$-2+($"#
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12#,%$&,$ Y"-%V+G*-M&*+*B++(+,*"(68aW7FG*$+GG"% "C-I&*-"% $+I#,*-"% GSG*+L"(*B+FG-&% ,"$%
A"$+$! 6*$./3/& <#.3&4&"/*"R#+%€+#! *B+,B&%M+G"(L&-% +%?SL+&,*-V-*-+G-% "C-I&*-"% $+I#,*-"% GSG*+L
&%I O.*$&%G,$-H*"(*B-$I -%G*&$6=<#.3&4&"/G&$V&+@+$+&%&S?+I AS+%?SL+&,*-V-*S&%&SG-G&%I $+&K
*-L+)TZL+*B"IG=6=<#.3&4&"/*&$V&+@+$+(+I @-*B *B++&V+G"(*B$++L&-?+V&$-+*-+G"6+%MB&-EE.!
Q#%I&% ./ &%I P"%MS# E/.# @-*B I-(+$+%*68aW7F,"%*+%*G&%I ,"$+GH"%I-%M&$*-(-,-&I-+*G,"%*&-%-%M
*B+G&L+68aW7F,"%*+%*G&G-% *B+*B$++L&-?+V&$-+*-+G=YB+$+G#*G$+V+&+I *B&*G#H+$"C-I+I-GL#*&G+
"[76# &%I H+$"C-I&G+")76# &,*-V-*-+G@+$+G-M%-(-,&%*SI-(+$+%*&L"%M*B$++*$+&*L+%*G.2 B &(*+$
(++I-%M=YB+B-MB+G*&,*-V-*S@&G"AG+$V+I -% *B+&$V&+(+I @-*B 6+%MB&-EE. ")76$ 0039:/ U;LM&%I
[76$ 03.90D U;LM#! (""@+I AS&$V&+(+I @-*B Q#%I&% ./ ")76$ 0/590: U;LM&%I [76$ D/9/.
U;LM# &%I P"%MS# E/. ")76$ 55912 U;LM&%I [76$ D:91D U;LM#=O.*$&%G,$-H*-% (&*A"I-+G"(
&$V&+(+I @-*B Q#%I&% ./ &%I -% L-IM#*"(&$V&+(+I @-*B P"%MS# E/. -%,$+&G+I G-M%-(-,&%*S=O.
*$&%G,$-H*-% (&*A"I-+G"(&$V&+(+I @-*B &$*-(-,-&I-+*G,"%*&-%-%M*B+G&L+68aW7F&G-% 6+%MB&-EE.
+&V+G@&GG-M%-(-,&%*SB-MB+$0. B &(*+$(++I-%M B"@+V+$! -*A+M&% *"I+,$+&G+-% L-IM#*! &%I $+V+$G+I
$+G#*G@+$+("#%I -% *B+*$+&*L+%*G@-*B &$*-(-,-&I-+*G,"%*&-%-%M*B+G&L+68aW7F&G-% Q#%I&% ./
+&V+G=F*"M+*B+$! *B+G+$+G#*G-%I-,&*+I *B&**B+"C-I&*-"% $+I#,*-"% GSG*+L"(6=<#.3&4&"/*H&SG&%
-LH"$*&%*$"+-% I+(+%I-%M68aW7FG*$+GG=
3"4 5.%(#$ 68aW7F 6*$./3/& <#.3&4&"/G G#H+$"C-I+I-GL#*&G+ H+$"C-I&G+ O.
OO植物次生代谢产物是其抗虫的重要生化基础)
苯并恶嗪类"A+%?"C&?-%"-I!WC#物质广泛存在于禾
本科植物中"b-+L+S+$!0D33FBL&I +*&=!./00#!
具有广谱抗虫性!是植物体内天然的抗虫物质"a,K
a#+% +*&=!.//Db-+L+S+$!.//D#) 虽然大部分禾
本科植物中都含有WC物质!但不同植物中其种类差
异很大"蒋金炜等!.//5#) .!2K二羟基K5K甲氧基K0!2K
苯并恶嗪K:K酮".!2KI-BSI$"CSK5KL+*B"CSK0!2KA+%?"C&K
?-%K:K"%+!68aW7F!简称丁布#!是玉米(小麦和薏苡
中WC的主要成分"T"H&<&+*&=!.//E#!并与这些作
物对许多病虫的抗性有关!引起了昆虫学家(化学家
和育种学家们的高度重视)
近几十年来!学者们对丁布开展了一系列广泛
深入的研究!a#>&%M&%S&L&+*&=".//:#研究了丁
布对禾谷缢管蚜 G2),&")*/,2#9,&-/谷胱甘肽巯基
转移酶(过氧化氢酶和酯酶活性的影响c&% +*&=
"0DD1#用蘸取丁布的卷心菜叶片饲喂亚洲玉米螟
6*$./3/& <#.3&4&"/*幼虫!研究了其体内乙酰胆碱酯
酶(酯酶(细胞色素)K21/ 单加氧酶活性的变化) 但
这些研究多集中在丁布对昆虫体内解毒酶(中肠消
化酶活性的影响上) 然而!丁布在昆虫体内的作用
以及昆虫对其的代谢是一个复杂的过程!仅测定丁
布胁迫下昆虫体内解毒酶和消化酶的活性变化!还
不能够全面(透彻地阐述丁布的抗虫机理!因此!有
必要就丁布对昆虫氧化还原系统的影响以及该系统
对昆虫寄主中丁布防御功能的反应进行更深入的
研究)
活性氧"$+&,*-V+"CSM+% GH+,-+G!Z7[#包括过氧
化氢"X.7.#(羟自由基"7X
4#(超氧阴离子"74. #
等!过量Z7[可能导致碱基突变(6bF链断裂和蛋
白质损伤"!&$&L-"+*&=!./0/#) 生命有机体具备
清除Z7[的抗氧化防御系统!主要包括超氧化物歧
化酶"G#H+$"C-I+I-GL#*&G+![76#(过氧化物酶"H+$K
"C-I&G+!)76#和巯基K二硫键氧化还原酶"岳丽玲!
.//5#) [76和)76是生物体内普遍存在的 . 种防
御氧化损伤的重要保护酶![76主要是清除 74. 形
成X.7.!)76具有分解 X.7. 的功能"李周直等!
0DD2#) 谷氧还蛋白"M#*&$+I"C-%!R$C#!又称巯基转
移酶"*B-"*$&%G(+$&G+G!YY&G+G#!对维持细胞内的氧
化还原平衡具有重要作用"\+$%&%I+G+*&=!.//1#)
生物体内几种氧化还原酶处于一种动态平衡状态!
使自由基维持在较低水平"冯宏祖等!.//3张文成
等!.//D#) 但当昆虫取食次生代谢产物而使机体
受到损伤后!这种平衡可能被破坏而产生过量
Z7[!从而导致昆虫氧化应激) 利用抗氧化系统防
御Z7[损伤!对于昆虫有机体维持正常功能和代谢
至关重要) 因此!研究玉米主要次生代谢产物丁布
对昆虫氧化还原系统的影响!对于深入了解害虫的
防御机制具有重要意义) 本研究选取丁布含量差异
显著的 : 个玉米品种!研究不同丁布浓度胁迫对亚
洲玉米螟幼虫主要氧化还原酶活性和O.LZbF转
录表达的影响!以期揭示亚洲玉米螟抵抗玉米丁布
防御的生理生化及分子机制)
6 材料与方法
686 材料
供试玉米品种$登海 EE.(浚单 ./ 和隆玉 E/.
均由河南农业大学农学院提供!在光周期 02 Pw0/
6(温度为".3 x0#p的气候室中培养!获得 1 叶期
长势一致的玉米苗备用) : 个玉米品种苗期丁布含
量差异显著!由高到低为登海 EE."E2D92/ "M;M#(
浚单 ./"2:091: "M;M#(隆玉 E/."033903 "M;M#"宋
鹏飞等!./02#)
供试昆虫$亚洲玉米螟由河南农业大学昆虫生
态实验室提供!幼虫用人工饲料饲养"周大荣等!
0D3/#!饲养条件为光周期 02 Pw0/ 6(温度".5 x
0#p(相对湿度 E1e 3^1e)
试剂$[76和)76的酶活试剂盒购自南京建成
生物工程研究所Y$-?"试剂购自美国 8%V-*$"M+% 公
司[cWZ)$-L+$[,$-H*ZYK)TZf-*荧光定量试剂盒
及)$-L+[,$-H*) ZYZ+&M+%*f-*]-*B M6bFJ$&G+$反
转录试剂盒购自日本 Y&f&Z&公司其它试剂均为
国产或进口分析纯) 引物合成均由生工生物工程
"上海#股份有限公司完成)
仪器$ZJK1.T旋转蒸发仪!上海亚荣生化仪器厂
FM-+%*K0.//高效液相色谱仪!美国FM-+%*科技公司
aUPY8\URJ0[KZ超低温离心机及W87aFYJ:[ 紫外
分光光度计!美国 YB+$L"公司a&G*+$,S,+$+H Z+&K
H+C实时荧光定量)TZ仪!美国JHH+%I"$(公司)
687 方法
68786 玉米叶片中丁布的提取
玉米叶片中丁布的分离提取参照聂呈荣等
1312 期 毛O培等$ 丁布胁迫对亚洲玉米螟氧化还原系统的影响
".//1#方法进行) 取玉米叶片鲜样 0 M!每品种 :
次重复!加少许蒸馏水研磨成匀浆!室温静置 01
L-%!用 /90 L";PX:)72 调 HX至 :9/!转移至 1 LP
离心管中!0. /// $;L-% 离心 01 L-%!取上清液!用
等体积乙醚萃取 : 次!在旋转蒸发器上彻底蒸干乙
醚!溶于色谱纯的甲醇中!过 /921 "L滤膜! 4./p
冰箱中保存备用)
68787 不同玉米品种及不同浓度丁布人工饲料饲喂处理
取亚洲玉米螟幼虫!先用普通人工饲料饲养!待
: 龄初时!挑选生长发育一致的幼虫!分别改换登海
EE.(浚单 ./ 和隆玉 E/. 各品种 1 叶期的玉米叶片!
及与登海 EE.(浚单 ./(隆玉 E/. 各品种 1 叶期玉米
叶片相同丁布含量的人工饲料饲喂!以饲喂普通人
工饲料为对照!分别饲喂 .2(23(5. 和 DE B 后用于
酶活性测定在分别饲喂 0.(.2(23(5. 和 DE B 后用
于O.表达量的测定)
68789 亚洲玉米螟幼虫保护酶活性的测定
取不同饲料饲喂不同时间处理的亚洲玉米螟幼
虫!称取重量!按重量体积比"M;LP#0 wD的比例加
入生理盐水!制成 0/e的组织匀浆!. 1// $;L-% 离
心 0/ L-%!取上清进行 [76和 )76活性的测定)
具体操作步骤按照试剂盒说明书进行) 以每克蛋白
0 LP反应液中 [76抑制率 1/e时所对应的 [76量
为 0 个活性单位"U#) 在 :5p条件下!以每毫克蛋
白每分钟催化产生 0 "M底物的)76量定义为 0 个
活性单位) 每样品 : 次重复)
6878; Z+&K*-L+)TZ检测与总ZbF提取
根据亚洲玉米螟 O.序列设计实时荧光定量
)TZ引物!上游引物 1mKTTYYFTYRYFFFTYRRTYK
OOO
FFK:m!下游引物 1mKTFYFRRTYTYFRYYYYTTFRFK
:m!以 RW+基因为内参) 按照Y$-?") Z+&M+%*试剂盒
说明书提取各处理幼虫中肠和脂肪体 ZbF!按照
)$-L+[,$-H*) ZY试剂盒操作说明获得 ,6bF第一
链!以此作为)TZ模板!于a&G*+$,S,+$) +H Z+&H+C
Z+&K*-L+)TZ检测系统上进行操作) 实时荧光定
量)TZ扩增参数$D1p . L-%!D1p 01 G!13p 01 G!
E3p ./ G!2/ 个循环) 实时荧光定量)TZ数据利用
. 41$方法分析基因转录的差异!1$v1$目的基因 4
1$内参基因1$v1$样品 41$参照物)
689 数据分析
运用6)[ 59/1 软件进行数据分析!应用 6#%K
,&%氏新复极差法进行处理间差异显著性检验!7$-K
M-% 391 软件作图)
7 结果与分析
786 不同玉米品种对亚洲玉米螟保护酶活性的影响
用登海 EE.(浚单 ./ 和隆玉 E/. 叶片分别饲喂
亚洲玉米螟幼虫 .2(23 和 DE B!其)76活性均较对
照显著增强取食 .2 B 时 )76活性由大到小依次
为登海 EE."0039:/ U;LM#(浚单 ./"0/590: U;LM#
和隆玉 E/."55912 U;LM#!且 : 个处理之间差异显
著!与各品种丁布含量从高到低的顺序一致) [76
活性除了取食隆玉 E/. 后 23 B 时与对照差异不显
著(5. B 时显著低于对照外!其余所有处理均显著
高于对照且在任一时间点!取食登海 EE. 的幼虫
[76活性均为最高!.2(23(5.(DE B 时分别是对照
的 :9:(291(293 和 19E 倍!与其叶片中丁布含量最
高相对应"表 0#)
表 6 不同丁布含量玉米叶片饲喂处理对亚洲玉米螟体内D[Z和N[Z活性的影响
Y&A+0 J(+,*G"((++I-%M"% +&V+G"(*B+*B$++L&-?+V&$-+*-+G,"%*&-%-%MI-(+$+%*+V+G"(68aW7F
"% )76&%I [76&,*-V-*-+G-% 6*$./3/& <#.3&4&"/* U;LM
玉米品种
a&-?+V&$-+*S
)76活性 )76&,*-V-*S [76活性 [76&,*-V-*S
.2 B 23 B 5. B DE B .2 B 23 B 5. B DE B
登海 EE.
6+%MB&-EE.
0039:/ x
0915 &
0..922 x
.901 A
D190E x
092E A
0039/5 x
/902 A
03.90D x
.9:D &
.2:935 x
:932 &
.ED9E. x
19.2 &
:/291: x
:9D0 &
浚单 ./
Q#%I&% ./
0/590: x
090/ A
01.932 x
0922 &
D/91. x
090. A
0/:9.3 x
/90D ,
D/9/. x
092/ A
3E9// x
09D2 A
D/912 x
:9E1 A
0/E921 x
:920 A
隆玉 E/.
P"%MS# E/.
55912 x
/9:. ,
D:9E1 x
/923 ,
3292E x
0955 ,
0:09D3 x
/905 &
D:91D x
.91: A
259D: x
090D ,
:19:1 x
/9D: I
159.0 x
/93: A
对照
Tf
ED9:E x
0922 I
12933 x
/90. I
0/3922 x
:925 &
509/5 x
/915 I
119/1 x
/9E5 ,
1:9D1 x
09./ ,
1E9E. x
19:5 ,
129/: x
.9/D ,
OO表中数据为平均数x标准误) 同列数据后不同字母表示经6#%,&%氏新复极差法检验在!y/9/1 水平差异显著) 6&*&&$+L+&% x
[J=6-(+$+%*+*+$G-% *B+G&L+,"#L% -%I-,&*+G-M%-(-,&%*I-(+$+%,+&*!y/9/1 +V+AS6#%,&%-G%+@L#*-H+$&%M+*+G*=
E31 植O物O保O护O学O报 2. 卷
787 不同饲喂处理对亚洲玉米螟6+A表达的影响
78786 取食 : 个玉米品种后O.的表达
取食登海 EE. 和隆玉 E/. 后 0. B 可显著促进
幼虫中肠O.的表达!前者是后者的 :9. 倍取食这
. 个品种的其它时间点和浚单 ./ 的任一时间点该
基因的表达均受到了抑制"图 0KF#) 取食浚单 ./
后 0. B和 23 B!幼虫脂肪体O.的表达受到显著促
进作用!表达量分别为对照的 25 和 1/ 倍!其它时间
点均受到了抑制取食登海 EE. 和隆玉 E/. 后!该基
因的表达在任一时间点均受到抑制"图 0KW#)
图 6 取食不同丁布含量玉米品种后亚洲玉米螟中肠"F#和脂肪体"W#中6+A表达量的变化
\-M=0 TB&%M+G-% *$&%G,$-H*+V+"(O.-% L-IM#*G"F# &%I (&*A"I-+G"W# "(6*$./3/& <#.3&4&"/*&(*+$(++I-%M
"% *B+*B$++L&-?+V&$-+*-+G,"%*&-%-%MI-(+$+%*+V+G"(68aW7F
图中数据为平均数 x标准误) 柱上不同字母表示经 6#%,&% 氏新复极差法检验在!y/9/1水平差异显著) 6&*&&$+
L+&% x[J=6-(+$+%*+*+$G"% *B+A&$G-%I-,&*+G-M%-(-,&%*I-(+$+%,+&*!y/9/1 +V+AS6#%,&%-G%+@L#*-H+$&%M+*+G*=
O
78787 取食登海EE.与对应丁布人工饲料后O.的表达
取食登海 EE.后 0. B 显著促进幼虫中肠O.的
表达!表达量是对照的 2 倍取食对应丁布人工饲料
在任一时间点表达量均显著低于对照"图 .KF#) 取
食对应丁布人工饲料0. B后!幼虫脂肪体O.的表达
受到显著促进作用!表达量是对照的 :91 倍取食登
海 EE.后在任一时间点表达均受到抑制"图 .KW#)
78789 取食浚单 ./与对应丁布人工饲料后O.的表达
取食对应浚单 ./ 丁布含量的人工饲料后 23 B
显著促进了幼虫中肠 O.的表达!表达量是对照的
:9E 倍"图 :KF#) 取食浚单 ./ 后 0.(23 B和对应丁
布人工饲料后 .2 B!幼虫脂肪体 O.的表达均受到
显著促进作用!其表达量分别是对照的 1392(::91
和 09: 倍"图 :KW#)
图 7 取食登海 ==7 与对应丁布人工饲料对亚洲玉米螟中肠"F#和脂肪体"W#6+A表达量的影响
\-M=. J(+,*G"(6+%MB&-EE. &%I ,"$+GH"%I-%M&$*-(-,-&I-+*,"%*&-%-%M*B+G&L+68aW7F,"%*+%*"% *B+
+CH$+GG-"% "(O.-% L-IM#*G"F# &%I (&*A"I-+G"W# "(6*$./3/& <#.3&4&"/*
图中数据为平均数x标准误) 柱上不同字母表示经6#%,&%氏新复极差法检验在!y/9/1 水平差异显著) 6&*&&$+L+&% x
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O
5312 期 毛O培等$ 丁布胁迫对亚洲玉米螟氧化还原系统的影响
图 9 取食浚单 7E 与对应丁布人工饲料对亚洲玉米螟中肠"F#和脂肪体$W%6+A表达量的影响
\-M=: J(+,*G"(Q#%I&% ./ &%I ,"$+GH"%I-%M&$*-(-,-&I-+*,"%*&-%-%M*B+G&L+,"%*+%*"% *B+
+CH$+GG-"% "(O.-% L-M#*G"F# &%I (&*A"I-+G"W# "(6*$./3/& <#.3&4&"/*
图中数据为平均数 x标准误) 柱上不同字母表示经 6#%,&% 氏新复极差法检验在 !y/9/1 水平差异显著) 6&*&&$+
L+&% x[J=6-(+$+%*+*+$G"% *B+A&$G-%I-,&*+G-M%-(-,&%*I-(+$+%,+&*!y/9/1 +V+AS6#%,&%-G%+@L#*-H+$&%M+*+G*=
O
7878; 取食隆玉E/.与对应丁布人工饲料后O.的表达
在中肠部位!取食隆玉 E/. 后 0. B 显著促进了
O.的表达!表达量是对照的 09.倍!而取食对应丁布
人工饲料后 .2 B 才表现出促进作用!表达量是对照
的 :39D倍"图2KF#) 在脂肪体部位!取食隆玉E/.在
任一时间点该基因的表达均受到抑制!而取食对应丁
布人工饲料后 0. B 和 23 B 可显著促进O.的表达!
表达量分别是对照的 29.倍和 09D倍"图 2KW#)
图 ; 取食隆玉 =E7 与对应丁布人工饲料对亚洲玉米螟中肠"F#和脂肪体"W#6+A表达量的影响
\-M=2 J(+,*G"(P"%MS# E/. &%I ,"$+GH"%I-%M&$*-(-,-&I-+*,"%*&-%-%M*B+G&L+68aW7F,"%*+%*"% *B+
+CH$+GG-"% "(O.-% L-IKM#*G"F# &%I (&*A"IS"W# "(6*$./3/& <#.3&4&"/*
图中数据为平均数x标准误) 柱上不同字母表示经6#%,&%氏新复极差法检验在!y/9/1水平差异显著) 6&*&&$+L+&% x[J=
6-(+$+%*+*+$G"% *B+A&$G-%I-,&*+G-M%-(-,&%*I-(+$+%,+&*!y/9/1 +V+AS6#%,&%-G%+@L#*-H+$&%M+*+G*=
O
9 讨论
生物体遭受逆境胁迫时!会引起 Z7[ 浓度骤
增!清除机体内的Z7[由保护酶和抗氧化物质来完
成) [76和)76可以消除过量的Z7[!维持其浓度
平衡及机体的正常代谢"李娜等!./00#) 高欢欢等
"./0:#研究发现!低剂量的镉胁迫可促使麦长管蚜
+/$)A/)3 &B%3&%+6L基因过量表达唐婷等"./0.#发
现家蝇;#*4& -)9%*$/4& 幼虫在膈胁迫下 +6L基因
表达量显著升高6-%M+*&=".//0#报道!转5$基因
欧洲黑杨!),#"#*3/0.&可使美国白蛾N(,2&3$./& 4#7
3%&幼虫中肠内的 [76和 )76活性显著增强) 本
研究结果显示!用登海 EE.(浚单 ./ 和隆玉 E/. 苗
期叶片饲喂亚洲玉米螟幼虫!与人工饲料相比!其
331 植O物O保O护O学O报 2. 卷
)76和 [76活性均显著增强) 丁布是玉米在代谢
过程中产生的一种对害虫有毒的次生物质!能够引
起亚洲玉米螟中肠细胞的不规则增生和病变"闫凤
鸣等!0DD1#!在丁布逆境的胁迫下!亚洲玉米螟体
内会发生一系列氧化应激!使氧化还原平衡遭到破
坏) 因此!需要增强其体内 )76和 [76活性来抵
御丁布产生的威胁!维持正常的生命活动!)76和
[76活性的增强说明其在亚洲玉米螟抵御丁布胁
迫过程中发挥着重要作用)
R$C在生物界中普遍存在!具有多种生物学活
性!如参与氧化应激调控(信号转导(作用于蛋白质
靶点(调节机体氧化还原反应和细胞生长(抑制凋亡
等!同时在机体抵抗逆境胁迫的过程中发挥着保护
生物体的功能"aiB+%B"(+*&=!.//:#) F% +*&=
"./0.#研究显示!亚洲玉米螟 O.在其抵抗紫外线
照射(高温(低温(病菌侵染(机械损伤等方面作用显
著!逆境胁迫均能使幼虫 O.过量表达) 本研究表
明!取食浚单 ./ 后 0. B 和 23 B!亚洲玉米螟幼虫
O.在脂肪体的表达受到显著促进!取食隆玉 E/.
及登海 EE. 后 0. B!其 O.在中肠的表达受到显著
促进!取食不同含量丁布的人工饲料!均可促进脂肪
体及中肠O.的表达!这与F% +*&="./0.#发现O.
在逆境胁迫下高丰度表达结果一致) 本研究还发
现!在不同时间点!: 个玉米品种及其对应丁布人工
饲料对亚洲玉米螟 O.表达的影响差异显著!可能
是由于玉米体内不仅含有丁布!还含有酚类等其它
次生代谢物质!与只含有丁布的人工饲料不同所致)
无论是不同玉米品种还是不同丁布含量的人工饲料
均能对亚洲玉米螟幼虫 O.的表达产生显著影响!
说明O.参与了玉米螟抵御丁布等有毒次生物质胁
迫的过程) 至于亚洲玉米螟取食 : 个玉米品种后!
其O.在中肠和脂肪体的表达情况不一致!可能是
因为隆玉 E/. 丁布含量较低!尚不足以使幼虫受到
伤害!因此O.在任何部位和时间段均为低表达状
态) 玉米叶片的丁布通过取食首先进入中肠而起作
用!中肠围食膜是昆虫抵御有害物质的第一道屏障
"Y+&L+*&=!0DDDY+&L`J-G+L&%%!.///#!对
毒性较高的成分最为敏感!因此取食丁布含量最高
的登海 EE. 后 0. B显著促进了 O.的表达!通过中
肠的解毒作用后!到达脂肪体部位时丁布含量大大
降低!导致O.在脂肪体的表达受到显著抑制浚单
./ 丁布含量中等!中肠部位对其反应不敏感!缺少
中肠第一道屏障的解毒作用!进入脂肪体的丁布含
量相对较高!可能刺激了该部位O.的高水平表达)
具体原因有待进一步研究验证)
昆虫在与其寄主植物长期相互作用的过程
中!形成了多种多样的反防御机制!因此必须了解
二者之间的关系!才能有针对性地破坏昆虫的反
防御机制!达到控制害虫的目的) 本试验系统地
研究了亚洲玉米螟幼虫抗氧化系统对玉米丁布防
御的反应!并从基因水平阐述了 O.对丁布的转录
应答!为寻找生物防治新靶标和进一步明确昆虫
与植物次生代谢产物之间相互作用的分子机理提
供了理论依据)
参 考 文 献 "Z+(+$+%,+G#
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D312 期 毛O培等$ 丁布胁迫对亚洲玉米螟氧化还原系统的影响
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性的比较=植物保护学报! :3":#$ .13 4.E2,
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曾任森=.//1=转W*基因玉米叶片次生代谢物 68aW7F和
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鸣! 许祟任! 李松岗! 林昌善=0DD1=丁布对亚洲玉米螟幼
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学院学报! .3"./#$ .235 4.23D,
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王开运! 牛芳! 王东! 任学祥=.//D=虫螨腈胁迫对甜菜夜
蛾保护酶系和解毒酶系的诱导效应=植物保护学报! :E
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0D3/=玉米螟人工大量繁殖研究$#=一种半人工饲料及其
改进=植物保护学报! 5".#$ 00: 40..,
$责任编辑%李美娟&
/D1 植O物O保O护O学O报 2. 卷