华山松大小蠢和真菌共生机制的研究.pdfVIP

三业旦二!———————一 堡些翌垫兰墨 堕型 华山松大小蠹与真菌共生机制的研究 陈辉 袁锋 (西北农林科技大学) 摘宴本文通过对华山松大小重的人工饲养、华山挫大小蠹和共生真菌酶分析以及华山松大小蠹和共生 真菌纤维素酶和半纤维素酶活性测定．结果表明：华山松太小蠹与共生真菌间不仅具有生存的相互依籁性 和营养利用的协调性，而且其生存的相互依赖性和营养利用的协调性是以酶代谢的差异为基础的。通过酶 代谢的差异以有效地克服寄主华山松抗性，达到对寄主华山梧韧皮部和术质部营养的充分利用。 关键词华山松大小蠢共生真菌酶代谢生存依赖性甚生机制 华山松大小蠹(19endrocto口us armandi)是秦岭巴山林区华山松的毁灭性森林害虫，其在健康 华山松韧皮部内的入侵、定居和繁殖不仅需要有共生真菌的参与以有效地克服健康华山松组织结构 和生理生化等多元抗性，而且需要华山松大小蠢与共生真菌在生理生化代谢上具有相互的适应性和 与真菌充分利用森林生态系统内寄主树木纤维素、半纤维素和木质素等营养物质的适应性进化结果。 Stark和陈辉等的研究表明，小毒虫、共生真菌和寄主树木间相互适应而进行的协周进化，不仅表现 在小蠢虫和真菌的形态学、生物学、生理学、生态学和行为学等方面，而且表现在小蠢虫与真菌的 生理生化代谢方面。本研究旨在通过对华山松大小蠢与共生真菌穿孔细帚霉(￡印}础托肋j∞ 互惠共生的机制。 1材料和方法 1．1华山松大小蠹与共生真菌生长发育的相互依赫性将人工剖取的华山松大小蠢卵和成虫，分别 采取酒精消毒、不消毒以及接种共生真菌(Leptographium 片培养室内人工饲养华山松大小蠢。 1．2华山松大小蠢和共生真菌酶分析将饥饿后的华山松大小蠢成虫和幼虫，经蒸馏水多次洗涤．解 剖消化道，用Na出P吼一Na也P0。缓冲液匀浆和离心。同时。将华山松大小蠢饥饿的成虫和幼虫，经蒸馏 从华山松太小毒体外贮菌器和寄主树木内分离纯化的共生真菌，接种于查氏、单宁酸和纤维素液体 培养基中，取发酵离心培养液。按常规方法进行聚丙烯酰胺凝胶电泳和染色，其中蛋白质用考马斯 亮蓝染色；酯酶用r醋酸萘酯、B一醋酸萘酯染色；漆酶用儿茶酚，4-氨基苯磺酸钠法染色；淀粉酶 用Iz—KI染色；蛋白酶用Vallejos(1983)的方法染色。 1．3华山松大小蠢和共生真菌纤维素酶、半纤维素酶活性测定取华山松大小蠹饥饿的幼虫消化道， 用乙酸～乙酸钠缓冲液充分洗涤，按l：l加入缓冲液，冰水浴中匀浆、离心。将华山松大小蠹共生真 菌Leptograph]um 林业科技管理 增刊 解还原糖量，计算酶活性。 2结果与分析 2．1华山松大小蠹与真菌的相互依赖性对华山松大小蠹卵和成虫的单独和混合玻璃夹片饲养结果表 明：华山松大小蠹卵和成虫均能在室内人工剥离的健康华山松树皮中生长发育，其卵可以孵化为幼 虫，成虫则能够取食和产卵。但室内人工饲养下华山松大小蠢卵和成虫的成活率、幼虫平均体重、 坑道长度和繁殖力均较低(表1)。 表1 华山松丈小蠢人工饲养 从表中可咀看出：在无共生真菌的协同作用下，虽华山松大小蠢能够在玻璃夹片中生长发育· 但存活率、子坑道长度、母坑道长度和幼虫平均体重均比有真菌饲养状态下的低。而在有真菌的协 同作用下，华山松大小蠹的生长发育则明显提高。这说明华山松大小蠢不仅依赖其共生真菌克服寄 主树木抗性系统，而且华山松大小蠢共生真菌有助于华山松大小蠢对寄主树木营养的利用．华山松 大小蠹与其菇生真菌间具有营养利用的相互依赖性。 2．2华山松大小蠢和共生真菌酶分泌的差异性 2．2．1华山松大小蠢消化道酶的种类通过对华山松大小番消化道和共生真菌酶分析，结果表明华 山松大小蠹和其共生真菌具有各自不同的酶系。华山松大小毒成虫和幼虫消化道具有分泌淀粉酶、 酯酶和蛋白酶的能力，但不具备分泌纤维素酶和漆酶的能力。这说明华山松大小蠹成虫和幼虫均能 分解消化寄主华山松韧皮部组织或细胞内碳水化合物、酯类物质和蛋白等营养组分，但不能直接分 解利用寄主树木纤维素和木质素等营养物质。 2．2．2．华山松大