水分胁迫对水曲柳生理特性及美国白蛾生长发育的影响

摘要

通过分析水分胁迫对水曲柳Fraxinus mandshurica Rupr.生理生化的影响，进而探究美国白蛾Hyphantria cunea Drury取食不同水分处理的水曲柳后，对其生长发育、营养利用和虫体含水率的影响，为美国白蛾适应水分胁迫环境机制提供理论基础。结果表明：1）与适宜水分（土壤含水量60%～70%）处理2年生水曲柳25 d相比，水分过多（土壤含水量90%以上）处理能够促进水曲柳地径生长，地径增长量显著增加0.30 cm；水分不足（土壤含水量30%～40%）处理会抑制株高和地径生长，地径增长量显著降低0.36 cm，叶片相对含水量显著降低17.90%。2）水分胁迫下水曲柳超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著升高，可溶性糖含量显著降低。氨基酸含量在水分不足处理时显著增加，为对照组的1.62倍；而在水分过多处理组，氨基酸含量显著降低。此外，水分过多和不足胁迫处理均诱导了水曲柳次生代谢物质黄酮的积累。3）与适宜水分处理相比，水分过多和水分不足处理水曲柳饲喂的美国白蛾幼虫，其发育历期分别延长3.49和1.83 d，同时化蛹率显著降低。水分过多处理组显著降低了幼虫存活率，仅为水分适宜对照组的79%；而水分不足处理下的幼虫存活率差异不显著。水分过多和水分不足处理组，美国白蛾成虫羽化率与对照组无显著差异。4）营养利用分析表明，取食水分过多处理水曲柳的幼虫相对生长率和食物利用率显著降低，取食水分不足处理水曲柳的幼虫食物利用率和食物转化率显著升高。两种水分胁迫处理显著降低了5龄和6龄幼虫虫体含水率。这些研究结果丰富了水分胁迫对植物-昆虫相互作用影响的认识，为探究不同水分条件下美国白蛾对水曲柳的适应机制提供理论基础。

关键词

水分胁迫 / 水曲柳 / 美国白蛾 / 植物-昆虫相互作用 / 适应性

基金资助

国家重点研发计划项目（2021YFD1400300）; 国家自然科学基金项目（32471871）