葉(ye)綠素(su)熒光技(ji)術(shu)植(zhi)保(bao)領(ling)域(yu)應用—蟲癭(ying)檢測(ce)

壹些(xie)蚜蟲、雙(shuang)翅目和蜂(feng)類(lei)等昆蟲侵(qin)入(ru)、寄(ji)生(sheng)在植(zhi)物(wu)上(shang)產(chan)卵或產(chan)生壹(yi)些分(fen)泌物(wu)時，會刺(ci)激植(zhi)物(wu)細胞(bao)加(jia)速(su)分(fen)裂，導致(zhi)異(yi)常分(fen)化(hua)和增生(sheng)，從而(er)使植(zhi)物(wu)組(zu)織上(shang)形成(cheng)囊(nang)狀(zhuang)、球(qiu)狀(zhuang)等畸(ji)形構(gou)造，即蟲癭(ying)（insect gall）。蟲癭(ying)的形態多(duo)樣，有些甚至能夠模(mo)仿植(zhi)物(wu)的果(guo)實，以此來保護(hu)內(nei)部的幼蟲，具(ju)有(you)壹(yi)定(ding)的迷惑(huo)性。

蟲癭(ying)和植(zhi)物(wu)之(zhi)間(jian)是壹(yi)種(zhong)復(fu)雜的相互(hu)作用關(guan)系(xi)，昆蟲通(tong)過蟲癭(ying)來獲取(qu)植(zhi)物(wu)的營(ying)養(yang)，而(er)蟲癭(ying)的形成(cheng)則會引起植(zhi)物(wu)產(chan)生某(mou)些防禦反應(ying)從而(er)產(chan)生壹(yi)些化(hua)學物(wu)質來抵抗(kang)昆蟲侵(qin)害，某些(xie)蟲癭(ying)給(gei)宿(xiu)主(zhu)植(zhi)物(wu)帶(dai)來益處(chu)，如小黃(huang)蜂(feng)在(zai)金合(he)歡(huan)上(shang)產(chan)生的(de)蟲癭(ying)光合(he)效率會高於(yu)無(wu)癭葉(ye)片(pian)，而許多(duo)蟲癭(ying)則會影(ying)響植(zhi)物(wu)的正常(chang)生理(li)功能(neng)，比如光合(he)作用、養(yang)分(fen)運輸(shu)等。

通過葉(ye)綠素(su)熒光測(ce)量技(ji)術(shu)，可(ke)以對蟲癭(ying)進行檢測(ce)，了解(jie)昆蟲對(dui)植(zhi)物(wu)光合(he)生理(li)活性(xing)的影(ying)響，有(you)助於了解(jie)植(zhi)物(wu)與昆蟲間(jian)的相互(hu)作用，以及植(zhi)物(wu)如何(he)適應和響應(ying)這些相互(hu)作用，為植(zhi)物(wu)的種(zhong)植(zhi)、生(sheng)產(chan)等提供蟲害防治提供參考(kao)。

案例(li)壹：蟲癭(ying)對紅(hong)果(guo)仔(zai)葉(ye)片(pian)細胞(bao)結(jie)構(gou)、組(zu)織化(hua)學和光合(he)作用的(de)影(ying)響

Eugeniamyia dispar是壹(yi)種(zhong)特(te)殊的癭(ying)蚊(wen)科昆蟲，以其在巴(ba)西(xi)發現(xian)並在(zai) Eugenia uniflora（中文(wen)名紅(hong)果(guo)仔(zai)，屬桃金娘(niang)科(ke)）葉(ye)子上(shang)形成(cheng)蟲癭(ying)而聞(wen)名。Rezende等人(ren)為了探究(jiu)E. dispar產(chan)生的(de)蟲癭(ying)如何(he)影(ying)響宿(xiu)主(zhu)植(zhi)物(wu)葉(ye)片(pian)結構(gou)和功(gong)能(neng)，以及蟲癭組(zu)織在光合(he)作用方面(mian)的適應性(xing)，開(kai)展了壹(yi)系(xi)列(lie)實驗(yan)。

研(yan)究(jiu)中(zhong)使(shi)用了葉(ye)綠素(su)熒光成(cheng)像系(xi)統讀非癭(ying)葉(ye)和成(cheng)熟蟲癭的(de)光合(he)性能進行評(ping)估，獲得(de)了包括(kuo)Fv/Fm、(F’m-F’)/F’m、Fo、Fm、Rfd、NPQ等參數(shu)。

結果(guo)表(biao)明，癭組(zu)織除(chu)了在(zai)細胞(bao)結構(gou)上(shang)顯(xian)示(shi)出(chu)細胞(bao)肥(fei)大，澱(dian)粉(fen)、蛋白(bai)質(zhi)和還(hai)原(yuan)糖(tang)等主(zhu)要分(fen)布在癭的幼(you)蟲室周圍等變(bian)化(hua)，為幼(you)蟲發育提供營(ying)養(yang)。癭(ying)組(zu)織仍保(bao)持(chi)了低(di)水(shui)平的光合(he)作用能(neng)力(li)，但葉(ye)綠素(su)數(shu)量和光合(he)活性均低於(yu)非癭(ying)葉(ye)。

案例(li)二、瑪黛(dai)葉(ye)粉(fen)虱誘(you)導瑪黛(dai)巴(ba)樹葉(ye)片(pian)產(chan)生的(de)蟲癭(ying)光合(he)效率檢測(ce)

瑪黛(dai)葉(ye)粉(fen)虱誘(you)導瑪黛(dai)巴(ba)樹葉(ye)片(pian)產(chan)生綠色(se)、層間(jian)的蟲癭(ying)，蟲癭(ying)會導致(zhi)宿(xiu)主(zhu)植(zhi)物(wu)組(zu)織中產(chan)生高(gao)度的(de)氧化(hua)應(ying)激，這種(zhong)脅(xie)迫(po)表(biao)征(zheng)是(shi)通過化(hua)學方法檢測(ce)到的(de)過氧(yang)化(hua)氫來體(ti)現(xian)的。為了深(shen)入(ru)了解(jie)蟲癭(ying)組(zu)織光合(he)活力(li)和高(gao)氧(yang)化(hua)脅(xie)迫(po)之(zhi)間(jian)的關(guan)系(xi)，DC Oliveira等人(ren)先(xian)假設在蟲癭(ying)的發育過程(cheng)中(zhong)積累了高(gao)水(shui)平的營(ying)養(yang)物(wu)質來滿(man)足局部(bu)光合(he)作用的(de)維持(chi)和昆蟲活(huo)動(dong)。此外，低水(shui)平的光合(he)作用可(ke)能有(you)助於保證氧(yang)氣的(de)產(chan)生和二氧(yang)化(hua)碳(tan)的消耗(hao)，避免蟲癭(ying)組(zu)織中的(de)缺氧(yang)和高(gao)碳(tan)酸(suan)血癥(zheng)。

之(zhi)後(hou)進行了壹(yi)系(xi)列(lie)檢測(ce)驗(yan)證，包(bao)括(kuo)對蟲癭(ying)的葉(ye)綠素(su)分(fen)布、光合(he)作用等檢測(ce)，以及過氧(yang)化(hua)氫和酚(fen)類(lei)衍(yan)生物(wu)的組(zu)織化(hua)學測試(shi)等，以確認生(sheng)物(wu)脅迫(po)的存(cun)在(zai)並確(que)定(ding)可(ke)能發生脅(xie)迫(po)消散的(de)位(wei)點(dian)。其中(zhong)，葉(ye)綠素(su)熒光測(ce)量技(ji)術(shu)便(bian)被(bei)用來監測蟲癭(ying)和正常(chang)葉(ye)片(pian)的光合(he)特性(xing)，

結果(guo)表(biao)明，蟲癭(ying)部位的(de)Fv/Fm、φPSII和Rfd值(zhi)均(jun)低(di)於(yu)非瘤(liu)組(zu)織，表(biao)明蟲癭(ying)光合(he)效率(lv)更低(di)，活(huo)性(xing)減(jian)弱(ruo)，對脅(xie)迫(po)更敏感。結合(he)其他相關(guan)分(fen)析，可(ke)知(zhi)盡管(guan)蟲癭(ying)組(zu)織受(shou)蟲癭(ying)內昆蟲幼(you)蟲的(de)影(ying)響，其(qi)光合(he)作用活性(xing)較(jiao)低(di)，但仍可(ke)維持(chi)壹(yi)定(ding)的組(zu)織穩定(ding)性和有(you)氧(yang)代謝(xie)。       

參考(kao)文獻(xian)：

[1] Rezende U C, Moreira A S F P, Kuster V C, et al. Structural, histochemical and photosynthetic profiles of galls induced by Eugeniamyia dispar (Diptera: Cecidomyiidae) on the leaves of Eugenia uniflora (Myrtaceae)[J]. Revista de Biología Tropical, 2018, 66(4): 1469-1480.

[2] Oliveira D C, Moreira A S F P, Isaias R M S, et al. Sink status and photosynthetic rate of the leaflet galls induced by Bystracoccus mataybae (Eriococcidae) on Matayba guianensis (Sapindaceae)[J]. Frontiers in Plant Science, 2017, 8: 1249.

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