麥長管蚜（Sitobion avenae）唾液酶的鑒定及功能分析.pdf

1、麥長管蚜Sitobionavenae是我國乃至世界麥區(qū)的重大害蟲，其為害不僅能傳播病毒病，而且還嚴重影響小麥的產(chǎn)量和品質。在蚜蟲與小麥相互作用過程中，麥蚜唾液是一種非常重要的侵染因子，因此對麥蚜唾液酶的研究具有重要意義。它不僅有助于闡述植物防御系統(tǒng)的進化特點、生物間信息交流的協(xié)助進化關系，而且也使系統(tǒng)地研究小麥、麥蚜、天敵間的協(xié)同進化機制有了明確的切入點。本文研究了麥長管蚜唾液中的酶類及其功能，主要研究結果如下： 1麥長管蚜唾液

2、介質提取液對小麥間接防御反應的影響結果表明，用雙層Parafilm膜夾營養(yǎng)液的方法，以重蒸水和20％蔗糖(含100mmol/L絲氨酸，100mmol/L蛋氨酸，100mmol/L天冬氨酸)2種介質為食料能夠成功提取麥長管蚜唾液。 “Y”型管嗅覺測定結果表明，4種寄生和捕食性天敵(燕麥蚜繭蜂Aphidiusavenae、異色瓢蟲Harmoniaaxyridis、七星瓢蟲Coccinellaseptempunctata和大草蛉Chr

3、ysopaseptempunctata)對用20％蔗糖(含氨基酸)提取液處理的麥苗反應較強，對水介質提取液處理的麥苗幾乎無反應。紫外分光光度計測定結果表明，20％蔗糖(含氨基酸)作為食料與水相比，前者所提取的唾液組分更多。氣譜分析結果表明，蚜害麥苗與蔗糖提取液處理麥苗得到的峰形圖相似，與水介質提取液處理麥苗的峰形圖差別較大，這說明蔗糖提取液處理麥苗與蚜害麥苗產(chǎn)生的揮發(fā)物可能相似。 因此，蔗糖介質提取液中可能含有誘導小麥產(chǎn)生間接防

4、御反應的誘導因子，而水介質提取液中不可能含誘導因子。 2麥長管蚜唾液中酶類的鑒定紫外分光光度計檢測結果表明，麥長管蚜的唾腺中含有果膠酶、纖維素酶、多酚氧化酶和過氧化物酶4種酶，由此可推知，麥長管蚜在自然狀態(tài)下取食小麥時，其唾腺可能分泌上述4種酶。 人工食料雖然能模仿蚜蟲的自然取食條件，但畢竟受某些因素影響，沒有完全收集到上述4種酶，而且食料不同，蚜蟲分泌酶的種類也隨之變化。在20％蔗糖食料中(含氨基酸)，測到了果膠酶、纖

5、維素酶和多酚氧化酶的活性，沒有測到過氧化物酶的活性；在純水食料中，只測到了纖維素酶的活性。 3麥長管蚜唾液中酶類活力測定在20％蔗糖介質提取液中，每30頭蚜蟲分泌的果膠酶、多酚氧化酶和纖維素酶3種酶的酶活力依次為2.59×10-3U/g、7×10-3U/g和7.89×10-3U/g；在水介質提取液中，纖維素酶酶活力為3.68×10-3U/g。表明果膠酶、多酚氧化酶和纖維素酶在麥長管蚜誘導小麥植株的間接防御反應中可能具有重要作用。

6、 4麥長管蚜唾液中酶類的功能分析生物測定試驗證明，果膠酶處理的麥苗產(chǎn)生的揮發(fā)物對天敵具有強烈的吸引作用，其他兩種處理與對照比無明顯差異。GC-MS分析結果表明，果膠酶處理后小麥揮發(fā)物的組分與健康麥苗相比，增加了8種成分：1-己醇、6-甲基-5-庚烯-2-醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、十四烷、4-叔丁基苯甲醇、吲哚酚、十五烷和二十烷。有蚜株小麥揮發(fā)物的組分與健康麥苗相比也增加了以下幾種成分：1-己醇、6-甲基-5-庚烯-2-醇、

7、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茚、順-2,3,3-三甲基-4-辛烯、吲哚和十五烷。兩種處理共同增加的成分有：1-己醇、6-甲基-5-庚烯-2-醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮和十五烷。 由于果膠酶處理麥苗的揮發(fā)物與蚜害麥苗揮發(fā)物組分相似，共同含有能吸引天敵的化合物(6-甲基-5-庚烯-2-醇和6-甲基-5-庚烯-2-酮)，由此可以證明果膠酶是麥長管蚜唾液中誘導小麥產(chǎn)生防御反應的誘導因子，其它兩種酶在小麥的間接防御中無明顯作用，是否在