結(jié)實(shí)量對(duì)落葉松組成抗蟲性相關(guān)化學(xué)防御物質(zhì)的影響.pdf

1、落葉松（Larix spp.）在我國分布廣泛，是北方營造水源涵養(yǎng)林、水土保持林及用材林的主要樹種之一。但常遭受到一些害蟲如:落葉松毛蟲（Dendrolimus superans）、落葉松鞘蛾（Coleophora laricella）、落葉松球果花蠅（Strobilomyia spp.）等的危害，極大地影響了林木的正常生長(zhǎng)，尤其是落葉松球果、種子在生長(zhǎng)、發(fā)育過程中受到球果花蠅的嚴(yán)重危害，球果被害率高達(dá)80％～100％，種子被害率達(dá)50％

2、以上，導(dǎo)致種子大幅減產(chǎn)，種質(zhì)低劣，種源奇缺，給造林更新造成很大困難。目前對(duì)落葉松化學(xué)防治研究報(bào)道較多，但從化學(xué)生態(tài)學(xué)及植物生理生態(tài)學(xué)角度研究落葉松結(jié)實(shí)量與抗蟲性關(guān)系還缺乏報(bào)道。本研究以20年生的長(zhǎng)白落葉松（L.olgensis）和興安落葉松（L.gmelinii）為研究對(duì)象，按照結(jié)實(shí)量劃分成4個(gè)結(jié)實(shí)等級(jí)，分別為:結(jié)實(shí)量較多（Ⅰ級(jí)）、結(jié)實(shí)量中等(Ⅱ級(jí))、結(jié)實(shí)量較少（Ⅲ級(jí)）、無結(jié)實(shí)（Ⅳ級(jí)），研究不同結(jié)實(shí)量對(duì)落葉松針葉內(nèi)抗蟲相關(guān)物質(zhì)——次生性

3、物質(zhì)相對(duì)含量和防御蛋白中的保護(hù)酶、防御酶及蛋白酶抑制劑活力的影響規(guī)律，探討結(jié)實(shí)期營養(yǎng)成份分配的變化即營養(yǎng)的轉(zhuǎn)移對(duì)林木化學(xué)防御的影響。研究結(jié)果如下：
　　1.結(jié)實(shí)量對(duì)次生性物質(zhì)含量的影響
　　用香草醛-鹽酸法分析兩種落葉松在不同結(jié)實(shí)情況下針葉內(nèi)單寧含量的變化規(guī)律。結(jié)果表明，單寧含量隨結(jié)實(shí)量的減少而呈遞增趨勢(shì)，即:Ⅰ級(jí)＜Ⅱ級(jí)＜Ⅲ級(jí)＜Ⅳ級(jí)，兩種落葉松都表現(xiàn)為在Ⅲ級(jí)或Ⅳ級(jí)時(shí)單寧含量較高，且與Ⅱ級(jí)或Ⅰ級(jí)時(shí)的單寧含量存在顯著差異(P＜0

4、.05)，Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)與Ⅳ級(jí)差異極顯著(PTanninⅠ*Ⅳ＜0.0001，PTanninⅡ*Ⅳ＜0.0001);興安落葉松與長(zhǎng)白落葉松之間單寧的含量無顯著差異(P＞0.05)，說明落葉松組成性抗蟲物質(zhì)的多少與其結(jié)實(shí)量有直接的關(guān)系，但與種類關(guān)系不大。
　　用高效液相色譜儀分析兩種落葉松針葉內(nèi)的酚酸類物質(zhì)，檢測(cè)出苯甲酸、水楊酸、丁香酸、香草酸、咖啡酸、肉桂酸、苯乙酸、阿魏酸、綠原酸等9種物質(zhì)。結(jié)實(shí)量不同，兩種落葉松針葉內(nèi)酚酸類次生化合

5、物含量不同(P＜0.05)，結(jié)實(shí)量大，酚酸含量減少，且結(jié)實(shí)等級(jí)之間酚酸含量差異顯著。落葉松種類與酚酸的含量變化沒有顯著相關(guān)性(P＞0.05)。
　　2.結(jié)實(shí)量對(duì)保護(hù)酶活性的影響:
　　用紫外分光光度法測(cè)定不同結(jié)實(shí)等級(jí)兩種落葉松針葉中的保護(hù)性酶即過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活力，結(jié)果表明，酶活性隨結(jié)實(shí)量的減少而呈遞增趨勢(shì)即:Ⅰ級(jí)＜Ⅱ級(jí)＜Ⅲ級(jí)＜Ⅳ級(jí)。Ⅳ級(jí)和Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)差異極顯著(P＜0.01

6、)。這可能由于樹木大量營養(yǎng)成分用于繁殖生長(zhǎng)，合成酶的資源減少，導(dǎo)致酶的表達(dá)量下降，這種情況在SOD的表達(dá)上更加明顯。
　　3.結(jié)實(shí)量對(duì)防御酶活性的影響:
　　用紫外分光光度法分析兩種落葉松在不同結(jié)實(shí)情況下針葉內(nèi)防御酶即苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性的變化規(guī)律。結(jié)果表明，兩種落葉松都表現(xiàn)為在Ⅲ級(jí)或Ⅳ級(jí)，其防御酶的活性較高，且與Ⅱ級(jí)或Ⅰ級(jí)時(shí)的防御酶活性差異顯著(P＜0.05)。興安落葉松與長(zhǎng)白落葉松防御酶活性

7、之間無顯著差異(P＞0.05)。說明落葉松組成性抗蟲物質(zhì)的多少與其結(jié)實(shí)量有直接的關(guān)系，但與種類關(guān)系不大。
　　4.結(jié)實(shí)量對(duì)蛋白酶抑制劑活性的影響:
　　用紫外分光光度法對(duì)兩種落葉松在不同結(jié)實(shí)情況下針葉內(nèi)的兩種蛋白酶抑制劑即胰蛋白酶抑制劑(TI)和胰凝乳蛋白酶抑制劑(CI)活性的變化規(guī)律進(jìn)行分析。結(jié)果表明，兩種落葉松都表現(xiàn)為在Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí)時(shí)蛋白酶抑制劑的活性較高，且與Ⅱ級(jí)和Ⅰ級(jí)時(shí)的蛋白酶抑制劑的活性存在顯著差異(P＜0.05)。

8、興安落葉松與長(zhǎng)白落葉松之間蛋白酶抑制劑的活性無顯著差異(P＞0.05)，說明落葉松組成性抗蟲物質(zhì)的多少與其結(jié)實(shí)量有直接的關(guān)系，但與種類關(guān)系不大。
　　本研究結(jié)果表明，結(jié)實(shí)量對(duì)落葉松化學(xué)防御物質(zhì)的表達(dá)與積累有明顯的影響(P＜0.05)。本文首次比較系統(tǒng)地研究了林木繁殖這一生理過程對(duì)植物防御能力的影響，這將對(duì)結(jié)實(shí)期落葉松林的科學(xué)管理和害蟲綜合治理提供新的理論依據(jù)，對(duì)于推行落葉松害蟲的生態(tài)防治和減少化學(xué)防治對(duì)環(huán)境造成的危害，保持生態(tài)平衡