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黄足黄守瓜(AulacophrafemoralischinensisWeise)选择葫芦科植物作为其主要的寄主植物。当它取食葫芦科植物叶片的时候,采用先划圈再取食圈内部分的独特方式,这种有趣的现象预示着黄足黄守瓜与其寄主植物之间存在着某种化学诱导关系。已有研究证明葫芦科植物体内葫芦素B含量的变化是其中的关键所在。本文以黄足黄守瓜和其主要寄主植物之一南瓜为研究对象,以葫芦素B为线索来探索黄足黄守瓜与南瓜之间的化学诱导关系。采用高效液相色谱方法分析,研究结果如下:
1机械损伤与虫害对南瓜子叶中的葫芦素B含量变化的影响
在本文的研究中,子叶期南瓜被为害的无论是叶部还是茎部,均引起子叶中葫芦素B含量的变化,并且变化趋势十分相似。重要的发现是,机械损伤和黄足黄守瓜的为害均能引起南瓜葫芦素B含量的变化,但是这两种因素所引起的变化程度具有很大的差异。黄足黄守瓜的为害相对于机械损伤诱导葫芦素B合成反应速度比较快(黄守瓜需要1h,而机械损伤需要5h);反应程度比较大(黄守瓜的最大诱导量是增加56%,而机械损伤则为19%);持续的时间比较长(黄守瓜为害可持续140h,而机械损伤仅持续60h)。此外,黄足黄守瓜为害引起南瓜植株葫芦素B含量变化的趋势与机械损伤所引起的并不吻合,也就是说它们并不是同时出现升高或降低的现象。
黄足黄守瓜为害南瓜叶部和茎部所需的诱导时间分别为lh和0.5h,并且分别在为害后1.5h和3h达到葫芦素B的诱导高峰,这显示了黄足黄守瓜诱导葫芦素B具有相对速效性的特性。
黄足黄守瓜为害南瓜所引起的葫芦素B含量的变化是一个围绕对照水平上、下波动的趋势。
尽管黄足黄守瓜诱导南瓜合成葫芦素B是系统诱导的,但实验结果显示,同株南瓜的两片子叶,一片受到为害,而另一片未受到为害,总体上看未受害叶片的葫芦素B水平高于受害叶片的。这说明南瓜倾向于保护未受伤害的部分。
2虫害南瓜子叶圈内、外葫芦素B含量的差异
本实验能够解释黄足黄守瓜划圈取食的奇妙现象。黄足黄守瓜为害的同一个圈内、外葫芦素B含量存在着明显差异。圈内的葫芦素B含量几乎不因黄足黄守瓜的为害而发生变化,处于含量稳定状态;而圈外的葫芦素B含量则随着黄足黄守瓜的为害而不断地发生变化。此结果充分说明,黄足黄守瓜取食其寄主植物采用划圈方式,是为了阻止植株新合成的葫芦素B进入圈内,以达到安全取食的目的。
3同株两片子叶虫害程度不同其葫芦素B含量的差异比较
虽然黄足黄守瓜对同株南瓜两片子叶的为害程度不同,但由此所引起的这两片子叶葫芦素B含量的变化趋势是一致的。
4异株子叶虫害程度不同其葫芦素B含量差异的比较
黄足黄守瓜对不同株南瓜为害程度不同,所引起葫芦素B含量变化表现出了明显的差异。黄足黄守瓜诱导南瓜合成葫芦素B有一个受害程度阈值,即大约为害一个圈的时候,南瓜才开始表现诱导反应。在一定范围内,植株被为害得越严重其诱导反应也就越强;另外,葫芦素B被诱导的越多,随即下降的趋势也就越明显。
5虫害子叶中的葫芦素B含量与光照的关系
黄足黄守瓜为害的南瓜苗无论是茎部被害还是叶部被害,把它们置于光照和黑暗两种不同的条件下,南瓜诱导合成的葫芦素B含量差异不显著。本结果说明葫芦素B的合成与光照无关,只与植株所受到的外界危害有关。
6虫害株对邻近健康株子叶中的葫芦素B含量影响的研究
本实验的结果显示黄足黄守瓜为害后的南瓜植株对其附近的健康南瓜植株的葫芦素B含量并无影响。