橡胶树几种营养物质含量与其对六点始叶螨[Eotetranychus sexmaculatus（Riley）]的抗性相关性分析

卢芙萍 陈青 卢辉 伍春玲 梁晓 张会英

摘 要 為探讨营养物质在橡胶抗螨性中的重要作用，在获得稳定的抗、感六点始叶螨Eotetranychus sexmaculatus橡胶树种质基础上，系统开展了几种营养物质与橡胶树对六点始叶螨的抗性相关性分析。结果表明，抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中的游离氨基酸（FAA）、可溶性糖（WSS）、可溶性氮（SN）、抗坏血酸（Vc）、游离脯氨酸（Pro）含量和糖/氮比（S/N）存在显著差异（p<0.05）。抗性种质较感性种质叶组织中含有较高的WSS、Pro、S/N和较低的FAA、SN、Vc，其WSS、Pro含量和S/N分别是感性种质的1.37～3.48、1.41～4.98和1.59～8.20倍，FAA、SN、Vc分别是感性种质的0.27～0.80、0.42～0.80和0.20～0.56倍。相关性分析表明，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织中WSS、Pro含量及S/N显著正相关（p<0.01），而与FAA、SN和Vc含量显著负相关（p<0.01）。

关键词 橡胶树抗、感种质；六点始叶螨；营养物质；抗螨性；相关性

中图分类号 S433.7 文献标识码 A

Correlation of Several Nutrients in Leaves of Rubber Germplasms

with Its Resistance Against Eotetranychus sexmaculatus（Riley）

（Acari： Tetranychidae）

LU Fuping， CHEN Qing*， LU Hui， WU Chunling， LIANG Xiao， ZHANG Huiying

Environment and Plant Protection Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Laboratory of Pests

Comprehensive Governance for Tropical crops， Ministry of Agriculture / Hainan Engineering Research Center for

Biological Control of Tropical Crops Diseases and Insect Pests / Hainan Key Laboratory for Monitoring and

Control of Tropical Agricultural Pests， Haikou， Hainan 571101， China

Abstract On the basis of the stable rubber germplsms resistant and susceptible against Eotetranychus sexmaculatus， the correlation of the nutrients contents in the leaves of the resistant and susceptible rubber germplasms against E. sexmaculatus were studied. The results indicated that the contents of free amino acids（FAA）， soluble sugar（WSS）， soluble nitrogen（SN）， proline（Pro）， vitamin C（Vc）and the ratio of sugar and nitrogen（S/N）in the mite resistant rubber germplasms leaves were significantly different with those of in the susceptible rubber germplasms leaves（p<0.05）. The WSS， Pro， S/N in the leaves of resistant rubber germplasms were significantly more than those of in the susceptible rubber germplasms， which was 1.37-3.48 times， 1.41-4.98 times， and 1.59-8.20 times higher than those of in the susceptible rubber germplasms， respectively. On the contrary， the contents of FAA， SN and Vc in resistant rubber germplasms leaves was 0.27-0.80， 0.42-0.80， 0.20-0.56 times lower than those of in the susceptible rubber germplasms leaves， respectively. The correlation analysis showed that the resistance of the rubber germplasms against E. sexmaculatus was significantly positively correlated with the contents of WSS， Pro and S/N in its leaves（p<0.01）， while negatively correlated with the contents of FAA， SN and Vc（p<0.01）.

Key words Resistant and susceptible rubber germplasms； Eotetranychus sexmaculatus； Nutrients； Mite resistance； Correlation

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.09.017

六点始叶螨[Eotetranychus sexmaculatus]是我国橡胶的重要害螨，近年来在我国海南、云南和广东三大橡胶种植区普遍严重发生，轻则破坏叶绿素，影响光合作用，重则使叶片枯黄脱落，导致停割，降低乳胶产量，严重时可使整株死亡[1-3]。长期以来，防治六点始叶螨主要依赖于化学防治，但橡胶树高大，药剂难以靶标，化防过程中因大剂量、高频率使用药剂所致产地环境污染、抗药性等问题突出[2]。

植物抗虫性是指同种植物在害虫危害较重的情况下，某些植株能避免受害、耐害、或虽受害而有补偿能力的特性，是植物与害虫之间在一定的环境条件下相互影响的集中表现[4]。植物抗虫品种的培育与选用，使植物通过内禀的抗虫机制免于受害，是利用内因治虫所特有的手段，是改变植物自身特性来影响害虫、控制害虫的最佳措施，是害虫治理系统中的重要组成部分，因而被认为是最积极、有效、经济的措施[4-6]。也因此，在化学农药的不良后果被揭示之后，抗虫品种的研究与应用，得到了迅速发展。现今，利用植物本身的抗性以防治害虫已成为国内外公认的一项带有方向性的防治途径[7-13]。20世纪60年代，在东南亚国家开展的植物抗虫性绿色革命取得了举世瞩目的成功，仅育成的抗虫水稻品种‘IR36在田间的应用就使亚洲的水稻种植户年增收达10亿美元[13]。植物的营养物质是植物维持正常的生长发育和繁殖的必要条件，同时也是昆虫（螨）维持自身生长发育必需营养成分的重要来源。植物的营养在下述情况下可能直接引起植物对植食性昆虫（螨）的抗生作用：（1）缺乏某些营养物质如维生素或主要氨基酸；（2）某些营养物质不足，特别是氨基酸或特定的固醇含量；（3）有效营养物失衡[6，14]。当寄主本身某种营养物质的缺乏或搭配比例不当，将会影响害虫（螨）的正常发育，降低害虫的生存率而获得抗虫性[15]。如，美洲黑杨苗期叶片可溶性糖和总酚含量差异与其对杨四瘿螨的抗性密切相关[16]，与抗性品系相比，高感瘿螨的美洲黑杨及其杂种无性系含有更高含量的糖类、脂肪和维生素等物质，可诱导瘿螨取食[17]。陈华才等[18]研究发现，不同茶树种质新梢中游离氨基酸的组成及含量差异与茶橙瘿螨对其的选择性密切相关。研究也發现，水稻植株游离氨基酸和可溶性糖含量与灰飞虱若虫的存活率极显著正相关[19]。

然而，迄今为止，尚未见营养物质与橡胶树对六点始叶螨抗性的相关性报道。因此，本研究系统开展了橡胶树几种营养物质含量与其对六点始叶螨的抗性相关性分析，以期为橡胶抗螨新种质的创制与新品种的选育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

经田间和室内鉴定，对六点始叶螨表现稳定的5份抗性种质和5份感性种质均来自于中国热带农业科学院橡胶研究所国家天然橡胶种质资源圃，具体种质名称和抗性程度见表1[1]。所用橡胶种质均为相同栽培和管理水平条件下的1年龄幼苗，所取叶片为从顶芽开始计的第5片叶，每个种质3个重复。

1.2 方法

抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中游离氨基酸（FAA）和游离脯氨酸（Pro）含量测定参考陈青[20]的茚三酮法；可溶性糖（WSS）含量测定参考陈青[20]的蒽酮法；可溶性氮（SN）含量测定参考陈青[20]的考马斯亮蓝G250法；可溶性糖/氮比（S/N）为可溶性糖与可溶性氮的比值；维生素C（Vc）含量测定参考陈青[20]的2，4-二硝基苯肼法。

1.3 数据处理

将相应抗、感种质3次重复数据采用SPSS软件duncan's新复极差法进行分析，比较抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中FAA、WSS、SN、S/N、Vc及Pro的差异，并通过Pearson相关性分析计算橡胶树种质叶组织中营养物质含量与对六点始叶螨的抗性间的相关性。

2 结果与分析

2.1 抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中FAA含量差异分析

抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中FAA含量存在显著差异（图1，p<0.05），其中高抗种质‘IRCI12叶组织中FAA含量最低，为5.18 mg/g，抗性种质‘热研87-6-5、‘IAN717、‘RRIM600和‘RRIC52叶组织中的FAA含量分别为6.40、7.07、7.23、9.07 mg/g，均显著低于高感种质‘IAN2904、‘桂研77-11-23、‘IAN2887、‘RRII103和‘RRII105（分别为19.28、17.63、15.50、13.17、11.31 mg/g）。相关性分析表明，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织中FAA含量显著负相关（p<0.01，相关系数为-0.915）。

2.2 抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中WSS含量差异分析

抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中WSS含量存在显著差异（图2，p<0.05）。高抗种质和抗性种质叶组织中WSS含量均大于0.90 mg/g，最高为1.30 mg/g（IRCI12），高感种质叶组织中WSS含量均小于0.70 mg/g，最低仅0.37 mg/g（‘IAN2904），前者是后者的1.37～3.48倍。相关性分析表明，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织WSS含量显著正相关（p<0.01，相关系数为0.96）。

2.3 抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中SN含量差异分析

抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中SN含量存在显著差异（图3，p<0.05）。抗性种质叶组织中SN含量显著低于感性种质，其中高抗种质‘IRCI12叶组织中SN含量最低，为0.52 mg/g，抗性种质‘热研87-6-5、‘IAN717、‘RRIM600和‘RRIC52叶组织中的SN含量也较低，分别为0.56、0.68、0.66、0.85 mg/g，均显著低于高感种质‘桂研77-11-23、‘IAN2904、‘IAN2887、‘RRII103和‘RRII105（1.22、1.24、1.13、1.01、0.99 mg/g）。这种差异在高抗和高感六点始叶螨橡胶树种质之间尤为显著。相关性分析表明，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织中SN含量显著负相关（p<0.01，相关系数为-0.94）。

2.4 抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中S/N差异分析

抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中S/N存在显著差异（图4，p<0.05）。与感性种質相比，抗性种质叶组织中S/N较高。其中高抗种质‘IRCI12叶组织中S/N最高，为2.49；抗性种质‘热研87-6-5、‘IAN717、‘RRIM600和‘RRIC52分别为2.14、1.63、1.60和1.10，均显著高于高感种质‘桂研77-11-23、‘IAN2904、‘IAN2887、‘RRII103和‘RRII105（0.35、0.30、0.43、0.62和0.70）。相关性分析表明，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织中S/N显著正相关（p<0.01，相关系数为0.93）。

2.5 抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中Vc含量差异分析

抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中Vc含量存在显著差异（图5，p<0.05）。抗性种质较感性种质叶组织中含有较低的Vc。其中高抗种质‘IRCI12叶组织中的Vc含量最低，为0.33 mg/g，抗性种质‘热研87-6-5、‘IAN717、‘RRIM600和‘RRIC52叶组织中的Vc含量也较低，分别为0.42、0.54、0.59、0.76 mg/g，均显著低于高感种质‘桂研77-11-23、‘IAN2904、 ‘IAN2887、‘RRII103和‘RRII105（1.52、1.60、1.43、1.40、1.36 mg/g）。相关性分析表明，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织中Vc含量显著负相关（p<0.01，相关系数为-0.99）。

2.6 抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中Pro含量差异分析

抗、感六点始叶螨橡胶树种质叶组织中Pro含量存在显著差异（图6，p<0.05）。抗性种质较感性种质叶组织中含有较高的Pro，前者含量均高于0.04 mg/g，其中高抗种质‘IRCI12叶组织中Pro含量最高，为0.09 mg/g，而后者Pro含量均低于0.03 mg/g，其中高感种质‘桂研77-11-23和‘IAN2904含量最低，均为0.02 mg/g。相关性分析表明，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织中Pro含量显著正相关（p<0.01，相关系数为0.92）。

3 讨论

在决定植食性昆虫食性的关键因素中，植物化学特性特别是营养物质与抗虫性有密切的关系[21]。植物通过改变自身所含的营养物质来抵御昆虫（螨）的侵害，是植物化学防御机制的一种对策[22]。陈青等[20]研究发现，相比感蚜辣椒品种，抗蚜辣椒品种叶组织内含有较多的可溶性糖和较高的糖/氮比；周明强等[23]研究发现，抗蚜甘蔗品种选50叶片中的可溶性糖、糖氮比较高，不利于甘蔗绵蚜的生长发育，是最抗甘蔗绵蚜的品种；董顺文和王朝生[24]研究发现，棉花品种受螨害程度与棉叶可溶性糖含量呈负相关。本研究也发现，与感性种质相比，抗六点始叶螨的橡胶树种质叶组织中含有较高的WSS、Pro以及较高比例的S/N，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织中WSS、Pro含量和S/N显著正相关，这与陈青等[20]，周明强等[23]、董顺文等[24]的研究结果一致。

钦俊德[14]指出，植物中缺乏维生素或主要氨基酸等营养物质、氨基酸或特定的固醇含量等营养物质不足、有效营养物失衡等可能直接引起植物对植食性昆虫（螨）的抗生作用。陈青等[20]研究发现，相比感蚜辣椒品种，抗蚜辣椒品种叶组织内含有较低的游离氨基酸、氮、脯氨酸和维生素C。Weibull[25]和Havlícková等[26]研究均发现，小麦品种抗蚜性与植株所含低浓度游离氨基酸有关。本研究也发现，与感性种质相比，抗六点始叶螨橡胶树种质叶组织中含有较低的FAA、SN和Vc，相关性分析结果表明，橡胶树对六点始叶螨的抗性与叶组织中FAA、SN和Vc含量显著负相关，这与陈青[20]、Weibull[25]和Havlícková等[26]研究结果一致。

本研究仅从抗、感橡胶树种质中的几种营养物质差异探讨了营养物质与橡胶树对六点始叶螨的抗性相关性，有待于进一步探讨橡胶抗螨性营养学分子机理，以期为橡胶抗螨新种质的创制与新品种的选育提供直接的理论依据。

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