柑橘凤蝶非滞育蛹、滞育蛹与滞育蛹羽化成虫蛋白质含量比较

易传辉　陈晓鸣　史军义　周成理

摘要 为了进一步了解柑橘凤蝶滞育机理，利用比色法，测定了非滞育蛹、滞育蛹和滞育蛹羽化成虫不同发育阶段蛋白质含量。结果表明，非滞育蛹蛋白质含量在138.735 0~176.775 7mg/g，在整个非滞育蛹期间呈上升趋势，蛋白质含量变化较大，差异明显。在整个越冬期间，蛋白质含量在147.975 0~196.997 3mg/g，呈现一定规律波动；12月下旬至翌年1月下旬，含量有较大幅度上升，上升达49.022 3mg/g，可能与气温下降抗冻蛋白产生有关。滞育解除后羽化成虫蛋白质含量为313.247mg/g，羽化成虫初期的高蛋白质含量可能与生殖系统的发育有关。蛋白质代谢在柑橘凤蝶不同发育过程中有着不同的代谢特征。

关键词 柑橘凤蝶；蛋白质含量；非滞育蛹；滞育蛹；成虫

中图分类号 Q969.42 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2009）05-0101-02

Danks认为滞育是昆虫机体从直接发育进程中转入一种深层次新陈代谢路线中断的发育暂停阶段，它不仅由直接的环境因素所控制，事实上滞育发生在不利因素到来之前。滞育期间，昆虫体内水分与海藻糖、脂肪、蛋白质、氨基酸等化学成分含量发生了明显变化，并伴随滞育关联特异物质产生，滞育期间生理生化变化已在许多昆虫中进行了研究[1-5]。在蝴蝶滞育生化方面研究相对较少，主要研究集中在脂肪含量、酶和激素等方面[6]。柑橘凤蝶（P. xuthus）属鳞翅目（Lepidoptera）凤蝶科（Papilionidae）昆虫，分布遍及全国各地，国外遍布东南亚、南亚，以及日本、澳大利亚等地。对柑橘凤蝶的研究报道主要涉及习性、形态特征、生活史、滞育等[7-11]。未见有关非滞育蛹、滞育蛹和滞育蛹羽化成虫蛋白质含量比较期研究报道。

1 材料与方法

柑橘凤蝶为四川峨眉人工养殖同一批滞育蛹，化蛹时间相近（9月中旬左右）。待测样品的准备参照张韵梅的方法[12]，并略作改进。取活体（蛹或成虫，成虫去足翅）2只，加入10%三氯乙酸溶液10mL和少许石英砂，充分研磨，将研磨后液体移入离心管，在4℃下贮藏4h后5 000rpm离心5min，弃上清液，再加入10%三氯乙酸10mL重复提取1次，弃上清液。离心后沉淀加入10% NaOH溶液10mL，在37℃下水解12h后，4 000rpm离心15min，取上清液1mL，稀释定容至100mL。样品测定参照吴如丹“溶液中蛋白质浓度的测定方法”[13]，采用215nm和225nm吸收差值法。每个样品重复2次。

2 结果与分析

柑橘凤蝶非滞育蛹、滞育蛹和滞育蛹羽化成虫初期蛋白质含量见图1，不同发育阶段蛋白质含量差异显著（P<0.05）。非滞育蛹化蛹初期，蛋白质含量为138.735 0mg/g，羽化前含量为176.775 7mg/g，在整个非滞育蛹期间呈上升趋势，蛋白质含量变化较大，差异明显。在整个越冬期间，蛹的蛋白质含量在147.975 0~196.997 3mg/g。从10月下旬至12月下旬，呈下降趋势，下降幅度达26.692 0mg/g；12月下旬至翌年1月下旬，含量快速上升，上升达49.022 3mg/g，上升幅度相对较大，可能与此时气温下降抗冻蛋白产生有关，1月至2月下旬呈下降趋势，2月下旬至3月中旬含量又迅速回升，3月中旬蛋白质含量的上升可能与滞育的完全解除有关。滞育解除后羽化成虫蛋白质含量为313.247 0mg/g。整个越冬滞育期间蛋白质含量与非滞育蛹相近，但远低于滞育蛹羽化成虫初期，羽化成虫初期的高蛋白质含量可能与生殖系统的发育有关。非滞育蛹、滞育蛹和滞育蛹羽化成虫蛋白质含量及变化呈现不同特征，表明蛋白质代谢在柑橘凤蝶不同发育过程中有着不同的代谢特征。

3 结论与讨论

柑橘凤蝶非滞育蛹蛋白质含量在138.735 0~176.775 7 mg/g，在整个非滞育蛹期间呈上升趋势，蛋白质含量变化较大，差异明显。在整个越冬期间，蛹的蛋白质含量在147.975 0~196.997 3mg/g，越冬期间含量呈现一定规律波动；12月下旬至翌年1月下旬，含量快速上升，上升达49.022 3mg/g，上升幅度相对较大，可能与此时气温下降抗冻蛋白产生有关。滞育解除后羽化成虫蛋白质含量为313.247 0mg/g，羽化成虫初期的高蛋白质含量可能与生殖系统的发育有关。

研究表明，很多昆虫在滞育期间出现了一些特殊蛋白质，这些蛋白质只存在于滞育期间或在其他时期含量极少，被称为滞育关系蛋白（DPA），目前已在马铃薯叶甲（Lep-tinotarsa decemLineata）、南方玉米杆草螟（Diatrea crambidoides）等多种滞育昆虫体内发现[2]。DAP数量与昆虫种类有关，利用普通的PAGE电泳在巨座玉米螟体内发现1种，在马铃薯叶甲中发现3种，在亚洲玉米螟中发现2种，而在家蚕和麻蝇中分别发现7种和15种。同时，不同种类昆虫的DAP分子量、分子结构及氨基酸组成存在差异。目前对DAP的作用机制还不清楚，推断与其可能作为贮藏蛋白和抗冻蛋白的可能性较大。抗冻蛋白质（antifreeze protein，AFP），又称热滞蛋白（therm hysteresis proteins，THPs），在云杉卷叶蛾（Cho-ristoneura fumiferana）、黄粉甲（Tenebrio molitor）和一种北美甲虫（Cucujus clavipes）等很多昆虫中被发现[14-17]。有研究证明，抗冻蛋白参与了滞育昆虫抗寒性的调节[18]。12月下旬至翌年1月下旬，柑橘凤蝶越冬滞育蛹蛋白质含量有较大幅度上升，可能与此时气温下降抗冻蛋白产生有关。毛细管电泳也表明，12月下旬蛋白质的种类有较大幅度增加。抗冻蛋白对提高柑橘凤蝶蛹的抗寒性至关重要。柑橘凤蝶越冬滞育期间蛋白质含量与种类变化与美凤蝶（P. memnon）存在明显差异，表明蛋白质在不同种类中不同的代谢特征[19]。

4 致谢

试验材料由四川峨眉山市胡芳女士提供，峨眉山气象资料由成都高原气象研究所李跃清博士提供，在此表示衷心感谢！

5 参考文献

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