泉州湾桐花树毛颚小卷蛾不同生长期自由基代谢的变化研究*

泉州师范学院化学与生命科学学院 林志军 李裕红 张秀青 庄鑫龙



泉州湾桐花树毛颚小卷蛾不同生长期自由基代谢的变化研究*

泉州师范学院化学与生命科学学院 林志军 李裕红 张秀青 庄鑫龙

该文比较研究了泉州湾桐花树毛颚小卷蛾幼虫期、蛹期、成虫期机体的超氧阴离子自由基含量、羟自由基抑制能力以及丙二醛含量，结果显示，桐花树毛颚小卷蛾超氧阴离子自由基含量与丙二醛含量存在相似的变化趋势，都表现为蛹期的含量最低，成虫期含量最高，幼虫期居中。而在抑制羟自由基能力上，蛹期表现出最强抑制羟自由基能力，破蛹之后的成虫期抑制羟自由基能力最低。

桐花树毛颚小卷蛾 超氧阴离子自由基 羟自由基 丙二醛 沿海红树林

红树林湿地生态系统是我国重点拯救和保护的濒危生态系统之一。食叶性害虫桐花树毛颚小卷蛾(Lasiognatha cellifera)近年在沿海红树林中蔓延和大面积暴发，严重危害我国红树林优势种群桐花树(Aegiceras corniculatum)的生长[1]。桐花树毛颚小卷蛾属鳞翅目 (Lepidoptera)、卷蛾科 (Tortricidae)、小卷蛾亚科(Olethreutinae)，属中国新记录种[2]。鳞翅目害虫具有一定的寄主植物专一性。桐花树毛颚小卷蛾危害嫩芽、叶片和果实,严重危害时造成桐花树大部分叶片被取食或嫩芽枯死。近年来，泉州湾的桐花树遭到桐花树毛颚小卷蛾的严重危害。

生物体内的自由基是机体氧化反应中产生的有害化合物，自由基在机体内损伤蛋白质、核酸和细胞膜 ,导致细胞凋亡。在生物体抗性作用机理中，都存在自由基反应与自由基的清除过程。在生物机体遇到的主要是活性氧（ROS）自由基，超氧阴离子自由基、羟自由基和一氧化氮等都属于活性氧自由基，其中超氧阴离子自由基是机体最早形成也是最具代表性的活性氧自由基。羟基自由基是生物体内活性氧代谢产生的一种氧化性很强的自由基，可以引发不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，使糖类、蛋白质、核酸及脂类等发生氧化损伤。丙二醛（MDA）是由于生物体衰老或在逆境条件下受伤害，其组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的。它的含量与生物衰老及逆境伤害有非常密切的关系。明确害虫在生活史世代交替各阶段的自由基代谢特点，是制定抗性治理虫害策略的基础。

1 材料与方法

1.1 材料与取样

研究材料为泉州湾洛阳红树林区的桐花树毛颚小卷蛾幼虫、蛹及成虫。2012年4月，我们在泉州湾洛阳江河口湿地桐花树林区内设置3个立地条件相似的2m×1m样方，每个样方内随机采集幼虫期、蛹期、成虫期的桐花树毛颚小卷蛾若干，做三个样方重复集采，采集后分别用锡箔纸包好立即放入随身携带的液氮罐内液氮低温速冻保存。

1.2 组织匀浆的制备

每个样方材料做3次重复测定实验。准确称量桐花树毛颚小卷蛾不同生长期的样品，置于盛有液氮的陶瓷研钵中研磨至粉末状，然后以7倍体积Tris-HCl(pH=7.4) 缓冲液冰浴组织匀浆, 4℃离心(7000 r/min, 20min)，上清液即为待测样液，4℃保存待测。

1.3 自由基代谢生理指标的测定

可溶性蛋白质含量测定按考马斯亮蓝G-250染色法[3]；超氧阴离子自由基含量测定根据羟胺氧化法[3]；抑制羟自由基能力的测定依照南京建成生物工程公司试剂盒方法；丙二醛(MDA)的含量测定根据硫代巴比妥酸法[3]。

1.4 数据处理

实验数据采用统计学方法进行处理，结果均为平均数±标准误差，采用SPSS统计学软件包进行单因素方差分析方法。

2 结果与讨论

生物活细胞在新陈代谢过程中会产生自由基，越来越多的研究证据表明，这些自由基影响着许多体内调控系统，自由基含量过多会对细胞造成致命性的损伤。从表1可看出桐花树毛颚小卷蛾不同生长期超氧阴离子自由基含量变化特点，从幼虫期发育到成虫期的生长过程中，有先降低后升高的趋势，蛹期比幼虫期下降了12.6%，而成虫期比幼虫期上升了21.8%，比蛹期上升了34.4%，结果显示，超氧阴离子自由基含量在桐花树毛颚小卷蛾不同生长期有显著的变化，蛹期较低，成虫期最高。

羟自由基是化学性质最活泼的活性氧,其反应速度快,是对机体危害最大的自由基。桐花树毛颚小卷蛾不同生长期抑制羟自由能力的变化如表1所示。从表1可以看出抑制羟自由基能力从幼虫期到成虫期，有先升高后降低的趋势，蛹期比幼虫期上升了2.22%，而成虫期比幼虫期下降了35.1%，比蛹期下降了36.5%，结果表明，桐花树毛颚小卷颚机体在变态成长过程的不同阶段，体内抑制羟自由基的能力发生显著变化。在结蛹期表现出最强抑制羟自由基能力，其次是幼虫期，而破蛹之后的成虫期抑制羟自由基能力显著下降，表现为最低能力。

表1 桐花树毛颚小卷蛾不同生长期自由基含量变化

注：a、b、c不同表示不同生长期达显著性差异水平, A、B、C不同表示不同生长期达极显著差异水平。

丙二醛是膜质过氧化的主要产物之一，细胞内的丙二醛含量增加，会引起细胞的功能絮乱。从表1 可见桐花树毛颚小卷蛾不同生长期丙二醛含量的变化，桐花树毛颚小卷蛾体内丙二醛含量从幼虫期到成虫期，表现为先降低后升高的趋势，蛹期比幼虫期下降了9.88%，而成虫期是幼虫期的2.46倍，是蛹期的2.73倍，结果体现丙二醛含量在桐花树毛颚小卷蛾不同生长期也发生显著的变化，蛹期消除丙二醛能力最强，成虫期丙二醛含量最高。

3 结论

桐花树毛颚小卷蛾在变态生长的不同生长阶段，其体内的超氧阴离子自由基含量与丙二醛含量存在相似的变化趋势，都表现为蛹期最低含量，成虫期含量最高，幼虫期居中。而在抑制羟自由基能力方面，结蛹期表现出最强抑制羟自由基能力，其次是幼虫期，破蛹之后的成虫期抑制羟自由基能力最低。结果体现桐花树毛颚小卷蛾在蛹期表现出相对较强的抗氧化保护能力，因此在防治虫害时，要及时在每一世代的幼虫期或成虫期产卵前及时采取防治措施。

[1] 庄鑫龙，林晶，李裕红. 我国东南沿海红树林虫害状况及防治[J]. 海峡科学，2011（7）: 19-22.

[2]丁珌,黄金水,吴寿德,等.桐花树毛颚小卷蛾的生物学特性及发生规律[J].林业科学, 2004, 40(6):197-200.

[3] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社, 2000.

*福建省自然科学基金指导性科技计划项目（2012D119）和福建省大学生创新性实验计划项目（2011CXSY省07）资助。通讯作者：李裕红。