茶树不同品种和次生代谢物质对叶蝉取食行为影响的DC-EPG研究

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假眼小绿叶蝉Empoasca vitis G?the是中国大陆茶区为害最严重的害虫。生产中常发现茶树不同品种受害程度不同的现象,但对此缺乏定量研究;茶树次生代谢物质是茶树抗虫的物质基础之一,各类代谢物的抗蝉性鲜见报道。本文使用可视的昆虫取食行为观测仪即昆虫刺探电位仪(DC-EPG)研究了该叶蝉在6种江、浙茶区主推品种上的取食行为,再以9类茶树韧皮部次生物质为食源,以DC-EPG检测它们对假眼小绿叶蝉取食行为的影响,得出如下试验结果:1.分析江、浙茶区主推的6个茶树良种上叶蝉取食结果,发现:①叶蝉在6个茶树品种上的7种基本刺吸波形是相同的,即非取食波NP波、刺探波A波、唾液分泌波S波、口针到达韧皮部之前的主动取食波C波、韧皮部内的被动取食波E波、口针在细胞膜外胞间或细胞壁内的机械穿刺受阻的波形F波、休息波R波。②在锡茶5号、苏茶1号上的刺探次数少,在韧皮部内的被动取食波E波的持续时间长;在龙井43上刺探次数多,在韧皮部内的被动取食波E波持续时间短;苏茶120、中茶108、安吉白茶上刺探次数和E波历期则居中。③一般认为刺探次数少、E波历时长,则感性较强。使用聚类分析、多重比较分析,评判6个茶树品种抗叶蝉取食能力由强至弱的顺序为:龙井43 >苏茶120 >中茶108 >安吉白茶>苏茶1号>锡茶5号,该顺序与田间多年观察的6个茶树品种上叶蝉虫口密度由小到大的顺序基本一致。2.用DC-EPG技术记录了该叶蝉在9类茶树次生物质上的取食行为,明显出现以下几种波形:韧皮部被动取食波E波、非刺探波np波、刺探波A波、分泌唾液波S波。以E波、np波和路径波(A+S)为指标进行聚类分析,将这9类物质分为三类。再结合E波、np波历时,认为:茶黄素促进叶蝉取食;茶氨酸、绿原酸、谷氨酸、没食子酸儿茶素、EGCG和ECG是抗叶蝉取食;茶多酚、儿茶素与叶蝉取食行为的相关性较小。与对照(5%的蔗糖溶液)相比,茶黄素0.05%时对叶蝉具有较强的取食促进作用(p<0.05);谷氨酸、绿原酸和EGCG浓度为0.15%,茶氨酸、ECG和EGC为0.10%时对叶蝉具有较强的拒刺探和拒食作用(p<0.05)。分析认为:DC-EPG技术可用于快速评判茶树不同品种对叶蝉的抗性,可作为品种对于叶蝉抗性的辅助检测手段。DC-EPG技术可用于比较次生物质对于叶蝉的适口性,亦即抗叶蝉取食的活性,而茶树不同品种含有次生物质的质和量有明显差异,可在一定程度上解释茶树不同品种对叶蝉的抗性或感性。
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