B型煙粉虱與溫室粉虱堿性磷酸酶生理活性的比較研究.pdf

1、B型煙粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)B-biotype為20世紀(jì)90年代隨園林花卉等苗木的調(diào)運(yùn)侵入我國的重要害蟲，隨著其擴(kuò)散區(qū)域的擴(kuò)大，該入侵害蟲的寄主植物種類逐漸增加、危害加重，并有逐步取代同域種溫室粉虱Trialeurodesvaprorariorum(Westwood)的趨勢。堿性磷酸酶(Alkalinephosphatase，ALP，EC.3.1.3.1)是一類非特異性磷酸水解酶，在昆蟲體內(nèi)存在于頭、唾液腺

2、(唾液)、馬氏管、腸道、表皮、血淋巴、脂肪體、生殖系統(tǒng)、附屬體等部位，廣泛參與了昆蟲的發(fā)育、神經(jīng)傳導(dǎo)、激素合成、物質(zhì)代謝、滯育、社會型昆蟲亞種形成等過程。為了探明B型煙粉虱與溫室粉虱競爭替代及其寄主譜擴(kuò)張的生化機(jī)制，本研究比較了2種粉虱不同蟲態(tài)堿性磷酸酶的性質(zhì)以及轉(zhuǎn)換寄主對它們堿性磷酸酶比活力的影響，主要結(jié)果如下： 1.B型煙粉虱與溫室粉虱不同蟲態(tài)的堿性磷酸酶性質(zhì)比較以對硝基苯磷酸二鈉(pNPP)為底物，采用個體測定和群體測定的

3、方法，研究比較了B型煙粉虱和溫室粉虱不同蟲態(tài)中堿性磷酸酶的性質(zhì)。結(jié)果表明：2種粉虱的堿性磷酸酶比活力在整個發(fā)育歷期均逐漸增加，成蟲期達(dá)到最大。溫室粉虱2至4齡若蟲(偽蛹)期的堿性磷酸酶比活力分別是B型煙粉虱對應(yīng)齡期酶比活力的2.58、2.68和3.14倍；B型煙粉虱雌雄成蟲的堿性磷酸酶比活力分別是溫室粉虱雌雄成蟲酶比活力的1.24和1.26倍，且2種粉虱雌蟲的酶比活力顯著大于其雄蟲。2種粉虱2齡若蟲到成蟲的堿性磷酸酶最適pH均為7.8，

4、最適溫度均為47℃；在1齡若蟲中均未能檢測到該酶活性。測定并比較2種粉虱不同蟲態(tài)堿性磷酸酶動力學(xué)特征參數(shù)的結(jié)果顯示，溫室粉虱堿性磷酸酶在3、4齡若蟲的親和力以及在2，3，4齡若蟲的酶蛋白濃度均顯著大于B型煙粉虱的對應(yīng)值，而在成蟲期2種粉虱的親和力、酶蛋白濃度無差異，B型煙粉虱的活化能顯著小于溫室粉虱。據(jù)此推測，B型煙粉虱利用堿性磷酸酶在若蟲期進(jìn)行組織骨化和生長發(fā)育不如溫室粉虱，但羽化成蟲后利用其進(jìn)行解毒代謝則可能強(qiáng)于溫室粉虱。

5、2.寄主轉(zhuǎn)換對B型煙粉虱和溫室粉虱堿性磷酸酶活性的影響采用B型煙粉虱和溫室粉虱均嗜好的番茄作為初始寄主，以棉花(B型煙粉虱嗜好、溫室粉虱可以利用)、甘藍(lán)(B型煙粉虱特異嗜好、溫室粉虱難以利用)、芹菜(B型煙粉虱難以利用、溫室粉虱特異嗜好)作為轉(zhuǎn)換寄主，測定了寄主轉(zhuǎn)換4、24、72、120h對兩種粉虱堿性磷酸酶比活力的影響。結(jié)果表明，除了轉(zhuǎn)至棉花120h外，不同轉(zhuǎn)換寄主上各時間段兩種粉虱的ALP比活力差異顯著，B型煙粉虱轉(zhuǎn)換至番茄、棉花和

6、甘藍(lán)后其堿性磷酸酶比活力均為逐漸上升，在芹菜上先增大后減小，溫室粉虱轉(zhuǎn)換至番茄、棉花和甘藍(lán)后其堿性磷酸酶比活力均為先增大后減小，在芹菜上表現(xiàn)平穩(wěn)。同時B型煙粉虱轉(zhuǎn)換至棉花、芹菜72h后分別比對照下降了59％和45％，轉(zhuǎn)換至甘藍(lán)則上升了14％，溫室粉虱轉(zhuǎn)換至棉花、甘藍(lán)72h分別比對照下降了12％和164％，轉(zhuǎn)換至芹菜則上升了18％。綜合結(jié)果表明堿性磷酸酶對兩種粉虱適應(yīng)寄主具有重要的作用，同時B型煙粉虱利用其進(jìn)行物質(zhì)代謝可能要強(qiáng)于溫室粉虱。

7、 3.總結(jié) B型煙粉虱和溫室粉虱不同蟲態(tài)的ALP比活力均逐漸增大，其動力學(xué)參數(shù)也發(fā)生不同程度的變化。而寄主轉(zhuǎn)換則對兩種粉虱ALP活性也具有顯著影響，表明ALP對粉虱的生長發(fā)育和寄主適應(yīng)具有重要作用。溫室粉虱利用ALP可能更多地參與了蟲體發(fā)育和骨化，而B型煙粉虱則更多地利用ALP進(jìn)行物質(zhì)代謝。在適應(yīng)寄主過程中，ALP可能參與了對蔗糖的消化并幫助粉虱克服特定寄主中的次生物質(zhì)。同時B型煙粉虱對寄主轉(zhuǎn)換的響應(yīng)要比溫室粉虱更為迅速