论文部分内容阅读
利用专食性天敌莲草直胸跳甲(Agasicles hygophila)防治入侵种喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是我国重要的生物防治项目之一,然而目前喜旱莲子草的分布仍远远大于跳甲的分布,研究表明温度是影响跳甲种群分布的重要原因之一,温度胁迫形成了莲草直胸跳甲生存的逆境。逆境会导致生物体产过多的自由基,破坏正常的生命活动。昆虫体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)三种抗氧化酶被称为保护酶系统,可以清除机体内过剩的活性氧,保护生物体免受环境胁迫的危害。本文研究了不同温度逆境条件对莲草直胸跳甲三种保护酶活性的影响,主要结果如下:1.温度胁迫影响莲草直胸跳甲SOD活性的变化,其活性随着胁迫程度的增加呈现出先上升后下降的变化。在低温区,处理1h、6h,酶的活性在低于7.5℃开始逐渐缓慢升高,在0℃达到最高值,雌雄虫酶活性均超过了常温状态的1.5倍以上;处理24h时,SOD在15℃就开始明显升高,活性达到最高值时的温度也变为5℃;5℃以下的温度处理,随着处理时间的延长SOD活性最后都显著降低于常温对照(25-28℃);-7.5℃处理1h后雌雄虫SOD活性分别降为24.39U/mg和21.61U/mg,低至常温状态的40%以下。SOD对高温胁迫的响应较低温敏感,在高温区,30℃以上SOD活性开始逐渐升高;处理1h、6h,37.5℃时酶的活性升至最高,到达常温状态的1.6倍以上,其它分别出现在35℃(12h)、32.5℃(18h);40℃(2h)和42℃(1h)时酶活性分别降低至常温状态的42%和30%以下。2.POD活性随着胁迫程度的增加整体呈现先升高后降低的变化。低温区,7.5℃开始随着温度的降低POD活性逐渐升高,升高幅度比SOD高,在0℃达到最高值(1h、6h),雌雄虫分别达到常温状态的3.1、2.2倍(1h)和2.2、1.5倍(6h)以上。-2.5℃处理下,POD活性呈现先升高后降低的变化,12h内活性高于常温水平。高温区,POD活性在37.5℃升高至最高值(1h),雌雄虫分别为常温状态的3.0倍和2.1倍,雌雄虫之间差异显著;40℃(6h)和42℃(1h)时POD活性分别降低至常温状态的30%和40%以下;温度高于32.5℃,随着处理时间的延长,POD活性最后都降低于常温状态的活性,说明高于32.5℃温度随着时间的延长最终会对跳甲的生存带来危害。3.CAT活性随着胁迫程度的增加整体呈现先升高后降低的变化。低温区,激发CAT活性升高的温度较其它两种酶高,处理1h时,CAT活性在2.5℃和10℃分别有一个峰值,CAT活性分别达到常温状态的2.0倍和1.5倍以上;处理超过12h后,低于0℃的温度会导致CAT活性显著降低于常温状态(25-28℃);-2.5℃下,CAT活性表现出先降低后升高最后降低的变化,说明CAT对-2.5℃的刺激有短时间的适应能力。高温区,CAT活性表现为“倒N”型的变化;12h以内,CAT活性的最高值出现在37.5℃;40℃(6h)、42℃(1h)CAT活性分别降低至常温状态的36%(雌虫)和30%(雄虫)以下;温度高于32.5℃后,随着处理时间的延长,CAT活性最终表现为显著降低于对照,其中37.5℃处理18h CAT活性降低至常温状态的30%。4.莲草直胸跳甲雌雄成虫体内的三种保护酶活性存在差异,雌虫的SOD和POD活性高于雄虫,而CAT活性低于雄虫,但常温饲养状态下三种酶活性在两者之间均不存在显著差异;温度胁迫时,雌虫三种保护酶整体活性上升幅度整体高于雄虫。本研究揭示了跳甲对温度耐受性的保护酶机制,为较全面的分析其生存温区与温度耐受性提供了理论依据。