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东北红豆杉(Taxus cuspidata Sieb. et Zucc)是第三纪孑遗树种,主要分布于我国东北地区,国家一级重点保护野生植物。因其含有高效抗癌活性物质紫杉醇(Taxol)而受到全球的重点关注。近年来,对东北红豆杉抗癌物质作用机理、抗癌物质人工合成以及红豆杉的人工繁殖研究报道较多。但天然东北红豆杉极少受到病虫危害,其抗虫机理的研究鲜见报道,从化学生态和植物生理方面研究其抗性组成未见报道。本文以黑龙江穆棱东北红豆杉自然保护区天然东北红豆杉为研究对象,从次生代谢产物对舞毒蛾幼虫拒食作用和东北红豆杉针叶内防御蛋白的性别差异、胸径差异、叶龄差异以及不同生长时期的变化规律等方面对东北红豆杉抗性组成进行较为深入的研究,部分解释了东北红豆杉不遭受昆虫危害的原因。研究结果如下:1.东北红豆杉次生代谢产物对舞毒蛾拒食活性用浸渍叶碟法分别测定东北红豆杉次生代谢化合物三尖杉宁碱和紫杉醇对舞毒蛾幼虫的选择性和非选择性拒食活性。三尖杉宁碱和紫杉醇对舞毒蛾幼虫均具有拒食活性。高浓度的三尖杉宁碱的选择性和非选择性拒食率均高于低浓度的。当浓度为2 mg/mL时,其非选择性拒食活性可达67.46%,选择性拒食活性可达72.37%。紫杉醇在低浓度时就表现出较好的拒食活性,当浓度为0.25 mg/mL时,非选择性拒食率就达87.18%;当浓度低于1 mg/mL时,选择性拒食活性随着处理时间的推移而降低,当浓度高于1mg/mL时,选择性拒食活性随着处理时间的推移而增强,在48h时,拒食率可达74.95%。总体来看,紫杉醇对舞毒蛾幼虫的拒食效果要好于三尖杉宁碱。2.不同性别、不同胸径和不同叶龄东北红豆杉针叶内防御蛋白活性的差异分别对不同性别、不同胸径和不同叶龄东北红豆杉针叶内PAL、PPO、POD. CAT、TI和CI活性进行分析。结果显示:性别、胸径和叶龄对PAL、PPO、POD、TI和Cl的活性影响差异显著(P<0.05)。雄株叶内TI和CI的活性显著高于雌株的(P<0.05);胸径大的植株针叶内PAL、PPO和POD的活性显著高于胸径小的(P<0.05);低叶龄针叶内TI活性显著高于高叶龄的,而低叶龄针叶内PAL活性显著低于高叶龄的(P<0.05)。说明性别和胸径对东北红豆杉组成抗性影响较大,叶龄的影响较小3.不同生长时期东北红豆杉针叶内防御蛋白变化规律不同生长时期的东北红豆杉除POD活性表现为9月>7月>5月以外,PPO、PAL、CAT、TI和CI的活性均表现为7月>9月>5月,防御蛋白活性不同生长时期的差异雌雄株保持一致。本研究结果表明,东北红豆杉次生代谢产物对舞毒蛾幼虫拒食活性强烈,性别、胸径、叶龄和生长时期对东北红豆杉针叶内防御蛋白活性影响显著(P<0.05)。本文首次比较系统的研究了东北红豆杉抗性物质组成以及性别、胸径、叶龄和生长时期对其抗性物质活性的影响,为天然东北红豆杉资源的保护和东北红豆杉的人工繁殖提供理论依据。同时,次生代谢产物拒食活性的研究也为害虫的综合管理和仿生合成新型植物源防虫剂提供新的思路。