作物杂志,2025, 第2期: 256–264 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.035

• 植物保护 • 上一篇    

外源亚精胺对烟粉虱―黄瓜互作的影响

卢玉(), 张妍妍, 陈海涛, 李满鑫, 白润娥, 雷彩燕()   

  1. 河南农业大学植物保护学院,450046,河南郑州
  • 收稿日期:2023-11-18 修回日期:2024-03-17 出版日期:2025-04-15 发布日期:2025-04-16
  • 通讯作者: 雷彩燕
  • 作者简介:卢玉,主要从事资源利用与植物保护研究,E-mail:Ly18656078990@163.com
  • 基金资助:
    河南省科技攻关资助项目(222102110059);河南省科技攻关资助项目(232102110037);河南农业大学科技创新基金项目(KJCX2016A17)

Effects of Exogenous Spermidine on the Interaction between Bemisia tabaci and Cucumber

Lu Yu(), Zhang Yanyan, Chen Haitao, Li Manxin, Bai Runʼe, Lei Caiyan()   

  1. College of Plant Protection, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450046, Henan, China
  • Received:2023-11-18 Revised:2024-03-17 Online:2025-04-15 Published:2025-04-16
  • Contact: Lei Caiyan

摘要: 以Q型烟粉虱(Bemisia tabaci)为试验材料,测定了烟粉虱―黄瓜互作过程中不同浓度外源亚精胺对寄主植物和烟粉虱生长发育的影响,并在生理水平探究外源亚精胺影响烟粉虱和寄主互作的机理。结果表明,烟粉虱取食后导致黄瓜株高、叶片质量、光合速率、可溶性蛋白含量、多酚含量和苯丙氨酸解氨酶活性下降,可溶性糖含量升高;而亚精胺处理能减轻烟粉虱对寄主植物的伤害,表现为促进寄主植物生长发育,提高光合能力,降低可溶性糖含量,提高可溶性蛋白、多酚含量和苯丙氨酸解氨酶活性。外源亚精胺对烟粉虱生长发育的影响表现为低浓度亚精胺(0.5 mmol/L)降低烟粉虱的产卵量和卵到1龄期存活率;高浓度亚精胺(2.0 mmol/L)显著延长烟粉虱的发育历期,降低3~4龄期的存活率。因此,在烟粉虱危害黄瓜过程中,外源亚精胺可以促进黄瓜生长发育,提高光合能力,改变营养特性,提高防御能力,同时还对烟粉虱的生长发育产生干扰,从而影响烟粉虱和寄主植物的互作。

关键词: 亚精胺, 烟粉虱―黄瓜互作, 生长发育, 生理机制

Abstract:

By using Q type Bemisia tabaci as experimental materials, effects of different concentrations of exogenous spermidine on the growth and development of the host plant and B.tabaci during the B.tabaci-host interaction process were determined, also the mechanism of the exogenous spermidine affecting the interaction between B.tabaci and the host were investigated at physiological level. The results showed that feeding of B.tabaci led to the decrease of plant height, leaf mass, photosynthetic rate, soluble protein content, polyphenol content and phenylalanine ammonia-lyase enzyme activity, the increase of soluble sugar content; whereas the treatment of spermidine reduced the damage of B.tabaci to the host plant, which was manifested in the promotion of growth and development of hosts, such as the enhancement of the photosynthetic capacity, the decrease of the soluble sugar content, the enhancement of the soluble protein content and polyphenol content and phenylalanine deaminase activity. Exogenous spermidine had impact on the growth and development of B.tabaci, manifested in low concentration of spermidine (0.5 mmol/L) reducing the number of eggs laid and the survival rate from egg to 1st-instar; high concentration of spermidine (2.0 mmol/L) significantly prolonged the developmental period of B.tabaci and reduced the survival rate of 3-4 instars. Therefore, during the process of B.tabaci damaging cucumbers, exogenous spermidine could promote plant growth and development of cucumbers, enhance photosynthetic capacity, alter plant nutritional characteristics, and improve defense ability. At the same time, it also has an adverse impact on the growth and development of B.tabaci, thus affecting the interaction between B.tabaci and host plants.

Key words: Spermidine, Bemisia tabaci-cucumber interaction, Growth and development, Physiological mechanism

表1

试验设计

处理
Treatment
亚精胺浓度
Spd concentration (mmol/L)
烟粉虱数量
Number of B.tabaci
CK0 0 0
CK1 0 25对
Spd1 0.5 25对
Spd2 1.0 25对
Spd3 2.0 25对

图1

不同浓度外源亚精胺处理不同天数后黄瓜株高 (a) 接虫后第5天;(b) 接虫后第10天;(c) 接虫后第15天;不同小写字母表示不同处理间差异显著(P < 0.05),下同。

图2

不同浓度外源亚精胺处理不同天数后黄瓜叶片鲜重

图3

不同浓度外源亚精胺处理后不同天数黄瓜SPAD值

图4

不同浓度外源亚精胺处理后不同天数黄瓜Ci

图5

不同浓度外源亚精胺处理后不同天数黄瓜Tr

图6

不同浓度外源亚精胺处理不同天数后黄瓜Pn

图7

不同浓度外源亚精胺处理后不同天数黄瓜可溶性糖含量

图8

不同浓度外源亚精胺处理后不同天数黄瓜可溶性蛋白含量

图9

不同浓度外源亚精胺处理后不同天数黄瓜PAL活性

图10

不同浓度外源亚精胺处理后不同天数黄瓜总酚含量

图11

不同浓度外源亚精胺处理对烟粉虱各龄期发育历期影响

图12

不同浓度外源亚精胺处理对烟粉虱各龄期体长体宽的影响

图13

不同浓度外源亚精胺处理对烟粉虱产卵量的影响

表2

不同浓度外源亚精胺对各龄期烟粉虱存活率的影响

发育阶段
Developmental stage
烟粉虱存活率B.tabaci survival rate (%) 差异显著性
Significance of difference
CK Spd1 Spd2 Spd3
卵-1龄Eggs-first-instar 0.99±0.01a 0.82±0.05b 0.86±0.06ab 0.88±0.05ab 0.096
1龄-2龄First-second-instar 0.91±0.08a 0.88±0.12a 0.98±0.02a 0.87±0.05a 0.776
2龄-3龄Second-third-instar 0.99±0.01a 0.98±0.04a 0.94±0.02a 0.97±0.03a 0.228
3龄-4龄Third-fourth-instar 0.97±0.03ab 0.89±0.07ab 0.98±0.01a 0.80±0.11b 0.153
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