Ảnh hưởng của các giống cao su kháng và nhạy cảm đến sự phát triển, sinh sản và hoạt động của enzyme bảo vệ của Eotetranychus sexmaculatus (Acari: Tetranychidae)

Experimental and Applied Acarology - 2016
Fuping Lu1,2,3,4, Zhishui Chen5, Hui Lu2,3,4,1, Xiao Liang1,2,3,4, Huiying Zhang1,2,3,4, Qian Li1,2,3,4, Qing Chen1,3,4,2, Huasun Huang6, Yuwei Hua6, Weimin Tian6
1Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences, Haikou, China
2Laboratory of Integrated Pest Management on Tropical Grops, Ministry of Agriculture, Haikou, China
3Hainan Key Laboratory for Monitoring and Control of Tropical Agricultural Pests, Haikou, China
4Hainan Engineering Research Center for Biological Control of Tropical Crops Diseases and Insect Pests, Haikou, China
5College of Mechanical and Electrical Engineering, Hainan University, Haikou, China
6Rubber Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Danzhou, China

Tóm tắt

Nghiên cứu có hệ thống hoặc hỗ trợ kỹ thuật về khả năng kháng của nguồn gen cao su đối với bọ chét vẫn chưa được thực hiện. Để phát triển một hiểu biết ban đầu về cơ chế kháng bọ chét của nguồn gen cao su, các nguồn gen cao su kháng ổn định đã được thu thập, sự phát triển và sinh sản của Eotetranychus sexmaculatus ăn trên lá của nguồn gen cao su kháng và nhạy cảm đã được kiểm tra trong phòng thí nghiệm, và hoạt động của các enzyme bảo vệ trong loài bọ chét này cũng đã được so sánh. Kết quả cho thấy: (1) trong số 23 nguồn gen cao su được xác định, năm nguồn gen (IRCI12, Reyan87-6-5, IAN717, RRIM600 và RRIC52) đã phát triển kháng ổn định đối với E. sexmaculatus; (2) E. sexmaculatus ăn trên nguồn gen kháng cao IRCI12 không hoàn thiện sự phát triển và sinh sản - các con cái chỉ đẻ trung bình 4,90 trứng, và không có trứng nào nở; (3) các nguồn gen kháng kéo dài thời gian của mỗi giai đoạn phát triển, giảm khả năng sinh sản, tỷ lệ nở trứng và tỷ lệ con cái cái, và làm giảm đáng kể tỷ lệ sống sót của con cái so với các nguồn gen nhạy cảm; và (4) trong mỗi giai đoạn phát triển của bọ chét ăn trên nguồn gen cao su kháng, đã quan sát thấy sự giảm hoạt động (từ 0,25 đến 0,63 lần) của các enzyme bảo vệ như peroxidase, ascorbate peroxidase, polyphenol oxidase, superoxide dismutase và catalase so với những con bọ chét ăn trên nguồn gen cao su nhạy cảm (P < 0,05). Những phát hiện này có thể giải thích lý do tại sao E. sexmaculatus không hoàn thiện phát triển và sinh sản trên các nguồn gen cao su kháng. Nghiên cứu này đặt nền móng cho việc làm rõ cơ chế kháng của cao su đối với bọ chét và cung cấp tài liệu thực nghiệm và hỗ trợ kỹ thuật cho việc nhân giống cây cao su kháng bọ chét.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Ahmad S (1992) Biochemical defense of pro-oxidant plant allelochemicals by herbivorous insects. Biochem Syst Ecol 20:269–296

Awmack CS, Leather SR (2002) Host plant quality and fecundity in herbivorous insects. Annu Rev Entomol 47:817–844

Bayne ACV, Sohal RS (2002) Effects of superoxide dismutase/catalase mimetics on life span and oxidative stress resistance in the housefly, Musca domestica. Free Radical Bio Med 32(11):1229–1234

Bellotti AC, Hershey CH, Vargas O (1985) Recent advances in resistance to insect and mite pests of cassava. Cassava breeding: a multidisciplinary review. Proceedings of a workshop held in the Philippines, CIAT, Philippines, pp 4–7

Bellotti AC, Campo BVH, Hyman G (2012) Cassava production and pest management: present and potential threats in a changing environment. Tropical Plant Biol 5:39–72

Braun AR, Guerrero JM, Bellotti AC, Wilson LT (1987a) Relative toxicity of permethrin to Mononychellus progresivus Doreste and Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) and their predators Amblyseius limonicus Garman & McGregor (Acari: Phytoseidae) and Oligota minuta Cameron (Coleoptera: Sphingidae): bioassays and field validation. Environ Entomol 16:545–550

Braun AR, Guerrero JM, Bellotti AC, Wilson LT (1987b) Evaluation of possible non-lethal side effects of permethrin used in predator exclusion experiments to evaluate Amblyseius limonicus (Acari: Phytoseiidae) in biological control of cassava mites (Acari: Tetranychidae). Environ Entomol 16:1012–1018

Chen Q (2002) Biochemical basis on capsicum resistance to aphid and RAPD analysis. Dissertation, University of Hainan

Chen JM, Yu XP, Lu ZX, Tao LY, Zheng XS (2002) Changes of protective enzymes and hydroxylamine in body of the whitebacked planthopper (WBPH), Sogatella furcifera Horvath, feeding on resistant rice varieties. Entomol J East China 11(2):41–45

Chen Q, Lu FP, Lu H, Xu XL (2013) Technical regulations for the identification of cassava-germplasm resistance to pests. China Agriculture Press, Beijing

Cook CA, Smith CM (1988) Resistance plants as an alternative to chemical control of insects: pitfalls to progress. Fla Entomol 71:546–553

Daud RD, Feres RJF, Hernandes FA (2012) Seasonal suitability of three rubber tree clones to Calacarus heveae (Acari, Eriophyidae). Exp Appl Acarol 56:57–68

Dogimont C, Bendahmane A, Chovelon V, Boissot N (2010) Host plant resistance to aphids in cultivated crops: genetic and molecular bases, and interactions with aphid populations. C R Biol 333(6–7):566–573

Felton GW, Summers CB (1995) Antioxidant Systems in insects. Arch Insect Biochem Physiol 29:187–197

Fernandez-Sousa JM, Michelson AM (1976) Variation of superoxide dismutases during development of the fruit fly Ceratitis capituta L. Biachem Biophys Res Commun 73:217–223

Hewitt NE, Pipkin SB, Williams N, Chakrabarty PK (1974) Variation in ADH activity in class I and class II strains of Drosophila. J Hered 65:141

Jamieson LE, Stevens PS (2007) Development rates, longevity and fecundity of six-spotted mite (Eotetranychus sexmaculatus) at constant temperatures. N Z Plant Prot 60:72–77

Juan MA, Bernardus CJ, Schimmel, Joris JG, et al. (2015) Spider mites suppress tomato defenses downstream of jasmonate and salicylate independently of hormonal crosstalk. New Phytol 205:828-840

Kasap İ (2003) Life history of hawthorn spider mite Amphitetranychus viennensis (Acarina: Tetranychidae) on various apple cultivars and at different temperatures. Exp Appl Acarol 31:79–91

Kasap I (2004) Effect of apple cultivar and of temperature on the biology and life table parameters of the two spotted spider mite Tetranychus urticae. Phytoparasitica 32:73–82

Lara FM, Tanzini MR (1997) Nonpreference of the lace bug Leptopharsa heveae Drake & Poor (Heteroptera: Tingidae) for rubber tree clones. An Soc Entomol Bras 26:429–434

Leuschner K, Taneja SL, Sharma HC (1985) The role of host-plant resistance in pest management in sorghum in india. Insect Sci Applic 6(3):453–460

Li YL, Zhang Y (2000) SOD activity measurement with Pyrogallol auto-oxidation assay. Chin J Health Lab Tech 6:673

Liu JL, Yu JF, Wu JC, Yin JL, Wu DH (2006) Insect reactive oxygen metabolization. Chin Bull Entomol 43(6):752–756

Liu YK, Qiang WX, Fu Q, Lai FX, Luo J (2011) Effects of host plants on activities of detoxification and protective enzymes in three rice planthoppers. Chin J Rice Sci 25(6):659–666

Lu FP, Chen Q, Chen ZS, Lu H, Xu XL (2014) Effects of heat stress on development, reproduction and activities of protective enzymes in Mononychellus mcgregori. Exp Appl Acarol 63:267–284

Lv ZX, Yu XP, Zheng XS, Chen JM, Zhao ZT, Fu Q (1997) Variation in virulence of the brown planthopper to resistant rice varieties and its relation to the changes in the activities of endogenous enzymes. Acta Entomol Sinica 40:122–127

Najafabadi SSM (2012) Resistance to Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) in Phaseolus vulgaris L. Middle East J Sci Res 11(6):690–701

Nickla H, Anderson J, Palzkill T (1983) Enzymes involved in oxygen detoxication during development of Drosophila rnelanogaster. Experentia 39:610–612

Orr WC, Sohal RS (1994) Extension of life span by overexpression of superoxide dismutase and catalase in Drosophila melanogaster. Science 263:1128–1130

Orr WC, Sohal RS (2003) Does overexpression of Cu, Zn-SOD extend life span in Drosophila melanogaster? Exp Gerontol 38:227–230

Rigsby CM, Showalter DN, Herms DA, Koch JL, Bonello P, Cipollini D (2015) Physiological responses of emerald ash borer larvae to feeding on different ash species reveal putative resistance mechanisms and insect counter-adaptations. J Insect Physiol 78:47–54

Saha D, Mukhopadhyay A, Bahadur M (2012) Effect of host plants on fitness traits and detoxifying enzymes activity of Helopeltis theivora, a major sucking insect pest of tea. Phytoparasitica 40(5):433–444

Soans AD, Pimentel D, Soans JS (1973) Resistance in the eggplant to Two-spotted spider mites. N Y Entomol Soc, LXXXI:34–39

Sohal RS, Agarwal A, Agarwal S, Orr WC (1995) Simultaneous overexpression of copper- and zinc-containing superoxide dismutase and catalase retards age-related oxidative damage and increases metabolic potential in Drosophila melanogaster. J Biol Chem 270:15671–15674

Tang ZS, Yang L (2014) Strategy for prevention and control of rubber tree diseases and insect pests scientifically. Beijing Agric 30:108

Vacante V (2010) Review of the phytophagous mites collected on citrus in the world. Acarologia 50(2):221–241

Wang M, Li SY, Xu YC (2014) Control effect of two hot fogging agents on Eotetranychus sexmaculatus. Tropical Agric Eng 38(4):9–11

Ward RD, Herbert PDN (1972) Variability of alcohol dehydrogenase activity in a natural population of Drosophila melanogaster. Nature New Biol 236:243–244

Wu ZH, Zhu GY, Pu M, Zhou M (2015) Study on principal bionomics and effective accumulated temperature of Eotetranychus sexmaculatus (Riley) on rubber trees. Chinese Agric Sci Bull 31(13):164–168

Yang GR, Lin YM (1983) biological study on Eotetranychus sexmaculatus (Riley). Chinese J Trop Crops 4(1):85–90

Zhu-Salzman K, Luthe DS, Felton GW (2008) Arthropod-inducible proteins: broad spectrum defenses against multiple herbivores. Plant Physiol 146:852–858

Thông tin
Thông tin xuất bản

Experimental and Applied Acarology

Thông tin tác giả