摘要
昆虫体壁是昆虫体躯最外层的组织，承担着昆虫“皮肤”与骨骼的双重功能，不仅保证昆虫自身的正常生理活动，也作为屏障为昆虫提供免疫防御功能。随着昆虫生长的发育其体壁逐步硬化，对外界的防御力也不断增强。松阿扁叶蜂（Acantholyda posticalis Matsumura）作为一种危害严重的食叶类害虫，在山西境内为一年一代，以老熟幼虫在地下越冬，翌年化蛹危害，在越冬期间体壁保护其不受外来物的侵害。了解松阿扁叶蜂幼虫体壁对生态的适应性改变，揭示松阿扁叶蜂幼虫不同发育阶段（尤其是越冬虫态）体壁防御构建策略，对于松阿扁叶蜂的管理和防治具有重要意义。 本文以松阿扁叶蜂不同发育阶段幼虫为研究对象，以油醚溶解脂肪法、饱和KOH 消化几丁质法，对其体壁几丁质、蛋白质和脂类这三大主要成分的质量和含量变化进行分析，对体壁几丁质和脂肪分别进行 fluorescent brightener 28 和hematoxylin-eosin staining 染色，荧光显微镜下观察其随幼虫发育的动态变化，采用紫外分光光度计法测定体壁免疫防御酶——多酚氧化酶的活性变化，以越冬滞育幼虫为例对其多酚氧化酶酶学特性进行了研究。结果如下： （1）松阿扁叶蜂幼虫体壁总质量、几丁质、总蛋白质、总脂肪质量均随着幼虫发育阶段的推进而增加，即滞育维持期＞滞育始入期＞5龄＞4龄幼虫，且在5龄至滞育始入期迅速增长，相较于5龄分别增长了10.78、27.25、8.50和6.44倍。 （2）松阿扁叶蜂幼虫体壁几丁质和脂肪厚度随虫龄变化趋势为：滞育始入期＞滞育维持期＞5龄＞4龄，且在5龄至滞育始入期迅速增长，分别增长了4.64倍和10.24倍。 （3）松阿扁叶蜂幼虫不同发育阶段体壁化学成分含量测定结果表示：松阿扁叶蜂幼虫总脂肪含量在11%~21%之间，随着幼虫不断发育总脂肪含量变化较平缓。几丁质含量在20%~50%之间，随幼虫不断发育呈现降低—升高—降低趋势，滞育始入期＞滞育维持期＞4龄＞5龄；总蛋白质含量在38%~65%之间，随幼虫不断发育呈现升高—降低—升高趋势，5龄＞4龄＞滞育维持期和滞育始入期。几丁质和蛋白质类似于围绕着对称轴互补波动变化，几丁质和蛋白质含量的互补在构建表皮防御系统时起着重要的作用。 （4）松阿扁叶蜂幼虫不同发育阶段体壁多酚氧化酶含量和活性变化呈互补趋势。多酚氧化含量随虫态的发育先增加后降低，5龄＞4龄＞滞育始入期＞滞育维持期。多酚氧化酶的活力随虫态的发育先降低后增加，在滞育始入期时降到最低点，说明多酚氧化酶在幼虫免疫防御和体壁防御中起着协调作用。 （5）松阿扁叶蜂越冬滞育幼虫体壁多酚氧化酶酶学特性研究，结果显示：以邻苯二酚为底物，其多酚氧化酶最适 pH 为6.5，过高或过低都会导致酶活下降；在温度20~35℃ 之间，酶活大小随温度升高而增加，最适温度在30~35℃之间，当温度大于45℃ 时，酶活力骤然减小；在30℃，3 mL、pH=6.5的测活体系中，当酶量为0.1 mL 时，改变底物浓度，酶促反应速度随浓度升高而增大，最适底物浓度为10 mmol/L，超过10 mmol/L 时，酶促反应速度逐渐趋于平衡；以邻苯二酚为底物，松阿扁叶蜂越冬幼虫体壁多酚氧化酶的米氏常数Km=4.32 mmol/L，最大反应速度 Vm=400ΔA/mg*min。 综上结果得出，在滞育前，幼虫体外以体壁形成蛋白质和几丁质共价结合构成表皮稳定性进行防御，体内多酚氧化酶高活性参与免疫进行防御，表现为体壁+多酚氧化酶免疫防御模式。在滞育期，幼虫体内多酚氧化酶活性降到最低，几乎不参与免疫防御，体外仍以蛋白质和几丁质共价结合构成稳定的体壁防御模式。因此，松阿扁叶蜂幼虫在滞育前+滞育中呈体壁-多酚氧化酶免疫+体壁的防御的构建模式。
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