泉州師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院 林志軍 李裕紅 張秀青 莊鑫龍

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泉州灣桐花樹(shù)毛顎小卷蛾不同生長(zhǎng)期自由基代謝的變化研究*

泉州師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院 林志軍 李裕紅 張秀青 莊鑫龍

該文比較研究了泉州灣桐花樹(shù)毛顎小卷蛾幼蟲(chóng)期、蛹期、成蟲(chóng)期機(jī)體的超氧陰離子自由基含量、羥自由基抑制能力以及丙二醛含量，結(jié)果顯示，桐花樹(shù)毛顎小卷蛾超氧陰離子自由基含量與丙二醛含量存在相似的變化趨勢(shì)，都表現(xiàn)為蛹期的含量最低，成蟲(chóng)期含量最高，幼蟲(chóng)期居中。而在抑制羥自由基能力上，蛹期表現(xiàn)出最強(qiáng)抑制羥自由基能力，破蛹之后的成蟲(chóng)期抑制羥自由基能力最低。

桐花樹(shù)毛顎小卷蛾 超氧陰離子自由基 羥自由基 丙二醛 沿海紅樹(shù)林

紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)是我國(guó)重點(diǎn)拯救和保護(hù)的瀕危生態(tài)系統(tǒng)之一。食葉性害蟲(chóng)桐花樹(shù)毛顎小卷蛾(Lasiognatha cellifera)近年在沿海紅樹(shù)林中蔓延和大面積暴發(fā)，嚴(yán)重危害我國(guó)紅樹(shù)林優(yōu)勢(shì)種群桐花樹(shù)(Aegiceras corniculatum)的生長(zhǎng)[1]。桐花樹(shù)毛顎小卷蛾屬鱗翅目 (Lepidoptera)、卷蛾科 (Tortricidae)、小卷蛾亞科(Olethreutinae)，屬中國(guó)新記錄種[2]。鱗翅目害蟲(chóng)具有一定的寄主植物專(zhuān)一性。桐花樹(shù)毛顎小卷蛾危害嫩芽、葉片和果實(shí),嚴(yán)重危害時(shí)造成桐花樹(shù)大部分葉片被取食或嫩芽枯死。近年來(lái)，泉州灣的桐花樹(shù)遭到桐花樹(shù)毛顎小卷蛾的嚴(yán)重危害。

生物體內(nèi)的自由基是機(jī)體氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的有害化合物，自由基在機(jī)體內(nèi)損傷蛋白質(zhì)、核酸和細(xì)胞膜 ,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。在生物體抗性作用機(jī)理中，都存在自由基反應(yīng)與自由基的清除過(guò)程。在生物機(jī)體遇到的主要是活性氧（ROS）自由基，超氧陰離子自由基、羥自由基和一氧化氮等都屬于活性氧自由基，其中超氧陰離子自由基是機(jī)體最早形成也是最具代表性的活性氧自由基。羥基自由基是生物體內(nèi)活性氧代謝產(chǎn)生的一種氧化性很強(qiáng)的自由基，可以引發(fā)不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，使糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、核酸及脂類(lèi)等發(fā)生氧化損傷。丙二醛（MDA）是由于生物體衰老或在逆境條件下受傷害，其組織或器官膜脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的。它的含量與生物衰老及逆境傷害有非常密切的關(guān)系。明確害蟲(chóng)在生活史世代交替各階段的自由基代謝特點(diǎn)，是制定抗性治理蟲(chóng)害策略的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與取樣

研究材料為泉州灣洛陽(yáng)紅樹(shù)林區(qū)的桐花樹(shù)毛顎小卷蛾幼蟲(chóng)、蛹及成蟲(chóng)。2012年4月，我們?cè)谌轂陈尻?yáng)江河口濕地桐花樹(shù)林區(qū)內(nèi)設(shè)置3個(gè)立地條件相似的2m×1m樣方，每個(gè)樣方內(nèi)隨機(jī)采集幼蟲(chóng)期、蛹期、成蟲(chóng)期的桐花樹(shù)毛顎小卷蛾若干，做三個(gè)樣方重復(fù)集采，采集后分別用錫箔紙包好立即放入隨身攜帶的液氮罐內(nèi)液氮低溫速凍保存。

1.2 組織勻漿的制備

每個(gè)樣方材料做3次重復(fù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)確稱(chēng)量桐花樹(shù)毛顎小卷蛾不同生長(zhǎng)期的樣品，置于盛有液氮的陶瓷研缽中研磨至粉末狀，然后以7倍體積Tris-HCl(pH=7.4) 緩沖液冰浴組織勻漿, 4℃離心(7000 r/min, 20min)，上清液即為待測(cè)樣液，4℃保存待測(cè)。

1.3 自由基代謝生理指標(biāo)的測(cè)定

可溶性蛋白質(zhì)含量測(cè)定按考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[3]；超氧陰離子自由基含量測(cè)定根據(jù)羥胺氧化法[3]；抑制羥自由基能力的測(cè)定依照南京建成生物工程公司試劑盒方法；丙二醛(MDA)的含量測(cè)定根據(jù)硫代巴比妥酸法[3]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行處理，結(jié)果均為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤差，采用SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件包進(jìn)行單因素方差分析方法。

2 結(jié)果與討論

生物活細(xì)胞在新陳代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生自由基，越來(lái)越多的研究證據(jù)表明，這些自由基影響著許多體內(nèi)調(diào)控系統(tǒng)，自由基含量過(guò)多會(huì)對(duì)細(xì)胞造成致命性的損傷。從表1可看出桐花樹(shù)毛顎小卷蛾不同生長(zhǎng)期超氧陰離子自由基含量變化特點(diǎn)，從幼蟲(chóng)期發(fā)育到成蟲(chóng)期的生長(zhǎng)過(guò)程中，有先降低后升高的趨勢(shì)，蛹期比幼蟲(chóng)期下降了12.6%，而成蟲(chóng)期比幼蟲(chóng)期上升了21.8%，比蛹期上升了34.4%，結(jié)果顯示，超氧陰離子自由基含量在桐花樹(shù)毛顎小卷蛾不同生長(zhǎng)期有顯著的變化，蛹期較低，成蟲(chóng)期最高。

羥自由基是化學(xué)性質(zhì)最活潑的活性氧,其反應(yīng)速度快,是對(duì)機(jī)體危害最大的自由基。桐花樹(shù)毛顎小卷蛾不同生長(zhǎng)期抑制羥自由能力的變化如表1所示。從表1可以看出抑制羥自由基能力從幼蟲(chóng)期到成蟲(chóng)期，有先升高后降低的趨勢(shì)，蛹期比幼蟲(chóng)期上升了2.22%，而成蟲(chóng)期比幼蟲(chóng)期下降了35.1%，比蛹期下降了36.5%，結(jié)果表明，桐花樹(shù)毛顎小卷顎機(jī)體在變態(tài)成長(zhǎng)過(guò)程的不同階段，體內(nèi)抑制羥自由基的能力發(fā)生顯著變化。在結(jié)蛹期表現(xiàn)出最強(qiáng)抑制羥自由基能力，其次是幼蟲(chóng)期，而破蛹之后的成蟲(chóng)期抑制羥自由基能力顯著下降，表現(xiàn)為最低能力。

表1 桐花樹(shù)毛顎小卷蛾不同生長(zhǎng)期自由基含量變化

注：a、b、c不同表示不同生長(zhǎng)期達(dá)顯著性差異水平, A、B、C不同表示不同生長(zhǎng)期達(dá)極顯著差異水平。

丙二醛是膜質(zhì)過(guò)氧化的主要產(chǎn)物之一，細(xì)胞內(nèi)的丙二醛含量增加，會(huì)引起細(xì)胞的功能絮亂。從表1 可見(jiàn)桐花樹(shù)毛顎小卷蛾不同生長(zhǎng)期丙二醛含量的變化，桐花樹(shù)毛顎小卷蛾體內(nèi)丙二醛含量從幼蟲(chóng)期到成蟲(chóng)期，表現(xiàn)為先降低后升高的趨勢(shì)，蛹期比幼蟲(chóng)期下降了9.88%，而成蟲(chóng)期是幼蟲(chóng)期的2.46倍，是蛹期的2.73倍，結(jié)果體現(xiàn)丙二醛含量在桐花樹(shù)毛顎小卷蛾不同生長(zhǎng)期也發(fā)生顯著的變化，蛹期消除丙二醛能力最強(qiáng)，成蟲(chóng)期丙二醛含量最高。

3 結(jié)論

桐花樹(shù)毛顎小卷蛾在變態(tài)生長(zhǎng)的不同生長(zhǎng)階段，其體內(nèi)的超氧陰離子自由基含量與丙二醛含量存在相似的變化趨勢(shì)，都表現(xiàn)為蛹期最低含量，成蟲(chóng)期含量最高，幼蟲(chóng)期居中。而在抑制羥自由基能力方面，結(jié)蛹期表現(xiàn)出最強(qiáng)抑制羥自由基能力，其次是幼蟲(chóng)期，破蛹之后的成蟲(chóng)期抑制羥自由基能力最低。結(jié)果體現(xiàn)桐花樹(shù)毛顎小卷蛾在蛹期表現(xiàn)出相對(duì)較強(qiáng)的抗氧化保護(hù)能力，因此在防治蟲(chóng)害時(shí)，要及時(shí)在每一世代的幼蟲(chóng)期或成蟲(chóng)期產(chǎn)卵前及時(shí)采取防治措施。

[1] 莊鑫龍，林晶，李裕紅. 我國(guó)東南沿海紅樹(shù)林蟲(chóng)害狀況及防治[J]. 海峽科學(xué)，2011（7）: 19-22.

[2]丁珌,黃金水,吳壽德,等.桐花樹(shù)毛顎小卷蛾的生物學(xué)特性及發(fā)生規(guī)律[J].林業(yè)科學(xué), 2004, 40(6):197-200.

[3] 李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社, 2000.

*福建省自然科學(xué)基金指導(dǎo)性科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012D119）和福建省大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目（2011CXSY省07）資助。通訊作者：李裕紅。