天然東北紅豆杉(Taxus cuspidata)抗蟲性研究.pdf

1、東北紅豆杉(Taxus cuspidata Sieb.et Zucc)是第三紀(jì)孑遺樹種,主要分布于我國東北地區(qū),國家一級重點(diǎn)保護(hù)野生植物。因其含有高效抗癌活性物質(zhì)紫杉醇(Taxol)而受到全球的重點(diǎn)關(guān)注。近年來,對東北紅豆杉抗癌物質(zhì)作用機(jī)理、抗痛物質(zhì)人工合成以及紅豆杉的人工繁殖研究報(bào)道較多。但天然東北紅豆杉極少受到病蟲危害,其抗蟲機(jī)理的研究鮮見報(bào)道,從化學(xué)生態(tài)和植物生理方面研究其抗性組成未見報(bào)道。本文以黑龍江穆棱東北紅豆杉自然保護(hù)區(qū)天然

2、東北紅豆杉為研究對象,從次生代謝產(chǎn)物對舞毒蛾幼蟲拒食作用和東北紅豆杉針葉內(nèi)防御蛋白的性別差異、胸徑差異、葉齡差異以及不同生長時(shí)期的變化規(guī)律等方面對東北紅豆杉抗性組成進(jìn)行較為深入的研究,部分解釋了東北紅豆杉不遭受昆蟲危害的原因。研究結(jié)果如下:
　　 1.東北紅豆杉次生代謝產(chǎn)物對舞毒蛾拒食活性
　　 用浸漬葉碟法分別測定東北紅豆杉次生代謝化合物三尖杉寧堿和紫杉醇對舞毒蛾幼蟲的選擇性和非選擇性拒食活性。三尖杉寧堿和紫杉醇對舞毒

3、蛾幼蟲均具有拒食活性。高濃度的三尖杉寧堿的選擇性和非選擇性拒食率均高于低濃度的。當(dāng)濃度為2mg/mL時(shí),其非選擇性拒食活性可達(dá)67.46％,選擇性拒食活性可達(dá)72.37％。紫杉醇在低濃度時(shí)就表現(xiàn)出較好的拒食活性,當(dāng)濃度為0.25 mg/mL時(shí),非選擇性拒食率就達(dá)87.18％；當(dāng)濃度低于1mg/mL時(shí),選擇性拒食活性隨著處理時(shí)間的推移而降低,當(dāng)濃度高于1mg/mL時(shí),選擇性拒食活性隨著處理時(shí)間的推移而增強(qiáng),在48h時(shí),拒食率可達(dá)74.95

4、％?？傮w來看,紫杉醇對舞毒蛾幼蟲的拒食效果要好于三尖杉寧堿。
　　 2.不同性別、不同胸徑和不同葉齡東北紅豆杉針葉內(nèi)防御蛋白活性的差異
　　 分別對不同性別、不同胸徑和不同葉齡東北紅豆杉針葉內(nèi)PAL、PPO、POD、CAT、TI和CI活性進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:性別、胸徑和葉齡對PAL、PPO、POD、TI和CI的活性影響差異顯著(P<0.05)。雄株葉內(nèi)TI和CI的活性顯著高于雌株的(P<0.05)；胸徑大的植株針葉內(nèi)PA

5、L、PPO和POD的活性顯著高于胸徑小的(P<0.05)；低葉齡針葉內(nèi)TI活性顯著高于高葉齡的,而低葉齡針葉內(nèi)PAL活性顯著低于高葉齡的(P<0.05)。說明性別和胸徑對東北紅豆杉組成抗性影響較大,葉齡的影響較小。
　　 3.不同生長時(shí)期東北紅豆杉針葉內(nèi)防御蛋白變化規(guī)律
　　 不同生長時(shí)期的東北紅豆杉除POD活性表現(xiàn)為9月>7月>5月以外,PPO、PAL、CAT、TI和CI的活性均表現(xiàn)為7月>9月>5月,防御蛋白活性不同

6、生長時(shí)期的差異雌雄株保持一致。
　　 本研究結(jié)果表明,東北紅豆杉次生代謝產(chǎn)物對舞毒蛾幼蟲拒食活性強(qiáng)烈,性別、胸徑、葉齡和生長時(shí)期對東北紅豆杉針葉內(nèi)防御蛋白活性影響顯著(P<0.05)。本文首次比較系統(tǒng)的研究了東北紅豆杉抗性物質(zhì)組成以及性別、胸徑、葉齡和生長時(shí)期對其抗性物質(zhì)活性的影響,為天然東北紅豆杉資源的保護(hù)和東北紅豆杉的人工繁殖提供理論依據(jù)。同時(shí),次生代謝產(chǎn)物拒食活性的研究也為害蟲的綜合管理和仿生合成新型植物源防蟲劑提供新的思