摘要

【目的】通过对油松毛虫取食刺激后的油松针叶进行分析,明确针叶树响应昆虫取食后体内化合物的代谢途径变化,为油松的生长与保护提供参考。【方法】在河北省承德市平泉市黄土梁子林场选取生长状况良好的油松纯林,在4个方向距地面高度一致的针叶进行10头油松毛虫取食(feeding stimulation,FS)与剪叶刺激(leaf clipping control, LCC)处理,摘取取食点或剪叶点下方3 cm的油松针叶,对照组不做任何处理(记为处理0 h,CK),取完整松针,对不同处理后0、2 与8 h的松针进行代谢组分析和总类黄酮的验证,对0、0.5、1、1.5、2、4、6 和8 h的松针进行相关植物激素JA、SA、IAA与ABA含量的测定。【结果】通过代谢组学分析,FS处理后2 h与LCC处理后2 h的差异积累代谢物(different accumulated metabolites,DAMs)主要注释和富集的前3条通路为类黄酮生物合成,氨基酸合成代谢,精氨酸和脯氨酸代谢;FS处理后8 h与LCC处理后8 h的DAMs主要注释和富集的前3条通路为类黄酮生物合成,亚油酸生物合成,黄酮和黄酮醇的生物合成。因此,与LCC处理相比,FS处理可以显著诱导油松针叶取食点处类黄酮类物质的表达上调。植物激素JA、IAA在表现出与代谢组中相应物质一致的表达趋势。相关性分析显示,JA与SA、JA与IAA、IAA与ABA之间呈正相关关系(P<0.05),SA与IAA和ABA之间呈负相关关系。【结论】类黄酮途径是参与油松抗性形成的主要代谢途径之一,单纯的机械损伤不会引起JA、IAA与ABA的显著差异,且JA、IAA、ABA参与油松抗性形成与生长发育过程。