松墨天牛(Monochamus alternatus)是危害松树的主要蛀干害虫, 也是毁灭性病害松材线虫病(Bursaphelenchus xylophilus)的重要媒介昆虫, 被列为国际、国内检疫性害虫。松墨天牛的寄主植物包括松属(Pinus)、冷杉属(Abies)、云杉属(Picea)、铁杉属(Tsuga)、黄杉属(Pseudotsuga)、落叶松属(Larix)和雪松属(Cedrus), 以及柑橘(Citrus sp.)、鸡血藤(Millettia reticulata)、栎(Quercus sp.)、苹果(Malus pumila)、花红(Malus asiatica)等，其中松属植物是其主要寄主。我国于1982年发现松材线虫病, 目前该病已扩展到江苏、浙江、安徽、广东、山东、湖北、香港和台湾等地，严重影响了农林业经济的正常发展。松墨天牛成虫补充营养期是传播松材线虫的关键时期，控制松墨天牛是切断松材线虫自然传播途径的行之有效的方法。

寄主植物体内的营养物质和有毒次生物质，与昆虫本身的消化生理特性之间的联系，是影响植食性昆虫生长发育的主要因素(文丽萍等, 1995)。已有研究表明，植食性昆虫取食不同的寄主植物，其生长发育及体内酶活会相应发生变化(李腾等, 1997；李会平等, 2007；朱俊洪等, 2005)。关于松墨天牛对补充营养食料的选择性已有研究(徐福元等, 1994；张世渊等, 1998)，但有关不同寄主植物对松墨天牛补充营养期营养效应影响的研究较少；寄主植物对其体内酯酶、羧酸酯酶活性的影响尚未见报道。因此，作者选用南方常见的5种松树——马尾松(P.massoniana)、黑松(P.thunbergii)、湿地松(P.elliottii)、火炬松(P.teada)和雪松(Cedrus deodara)，在室内单头饲喂补充营养期的松墨天牛，研究不同寄主植物对补充营养期松墨天牛生长发育和营养效应的影响，并测定松墨天牛取食不同寄主植物后，体内酯酶与羧酸酯酶活性的差异，为探讨松墨天牛对不同寄主植物的嗜食程度和寄主适合度，以及为松墨天牛的监测和综合治理提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 供试材料

供试树种马尾松、黑松、湿地松、火炬松枝条均采自南京中山陵，雪松枝条采自南京农业大学。

供试昆虫松墨天牛采自安徽省全椒县马厂镇的人工林内，砍伐18~20年生松材线虫危害木，从中剥出松墨天牛幼虫带回实验室，在宁波江南仪器厂GXZ型光照培养箱内用人工饲料饲养至羽化。羽化后的成虫装入250 mL的三角瓶内，以单种寄主植物的枝条单头饲喂，饲养条件为温度(25±2)℃、相对湿度70%~80%、光照12L:12D。

1.2 松墨天牛补充营养期生理指标的测定

称量刚羽化的松墨天牛成虫的鲜质量。5种寄主植物各取2~3根枝条，称其鲜质量后置于三角瓶内饲喂松墨天牛，枝条隔天更换1次。更换出的松枝和粪便移至50 ℃烤箱内烘24 h，再在100 ℃下烘至恒质量。测定各种松枝的干湿比，及试前和试后试虫的干鲜比，据此推算试前松枝干质量和试虫干质量。每种树种饲喂松墨天牛雌、雄成虫各10头；连续饲喂上述试虫15 d。根据试前枝条干质量(A，g)、试后枝条干质量(B，g)、试前成虫干质量(C，g)、试后成虫干质量(D，g)和粪便干质量(E，g)，参照Waldbauer (1968)的方法计算以下营养指标：相对生长率(RGR)=(D-C)/[(C+D)/2×15]；相对取食量(RCQ)=(A-B)/[(C+D)/2×15]；近似消化率(AD)=[(A-B-E)/(A-B)]×100；相对代谢率(RMR)=[(A-B)-E-(D-C)]/[(C+D)/2×15]；食物转化率(ECD)=[(D-C)/(A-B-E)]×100；食物利用率(ECI)=[(D-C)/(A-B)]×100。

1.3 酯酶、羧酸酯酶的活性测定 1.3.1 酶源制备

松墨天牛每组5头，冰盘上解剖取其消化道。消化道加水5 mL，冰浴下匀浆。4 ℃, 10 000 r·min^-1，离心30 min，取上清液作为酶源。取食5种松树的雌、雄成虫各制备3份样品作为3次重复。

1.3.2 酯酶活性测定

参照韩召军(Han et al., 1998)的方法。酶活力反应体系：在96孔酶标板加样孔中依次加入150 μL的α－醋酸萘酯(α－NA)与固蓝RR盐混合液、140 μL 0.02 mol·L^-1、pH7.0的磷酸盐缓冲液，最后加入10 μL酶粗提液，迅速置于BIO－RAD Model 550型酶标仪中，在25 ℃，450 nm下检测。每隔25 s读取1次光密度值，共记录30个值, 重复3~4次。然后以时间和光密度值作图，求出线性部分的斜率，即以反应的初速度值作为酶活性；用酶活/蛋白含量表示酶的比活力，单位mOD·min^-1μg^-1。

1.3.3 羧酸酯酶活性测定

方法同1.3.2。所不同的是酶反应缓冲液中含3 ×10^-5 mol·L^-1毒扁豆碱，

1.3.4 蛋白含量测定

参照Bradford的方法(Bradford, 1976), 用考马斯亮蓝染色, 以牛血清白蛋白(BSA)作为标准蛋白。

1.4 数据处理

数据处理采用Spss13.0进行方差分析(ANOVA)，并用Duncan’s新复极差法检验差异显著性。

2 结果与分析 2.1 寄主植物对补充营养期松墨天牛体质量的影响

饲以不同寄主植物对松墨天牛补充营养期体质量的影响见图 1、2。羽化后取食5种寄主植物的松墨天牛雌、雄成虫经补充营养，体质量均呈先减少后增加的趋势。取食马尾松、雪松的松墨天牛在取食的第5天体质量开始回升，补充营养15 d后体质量超过刚羽化时的体质量；取食湿地松和黑松的松墨天牛羽化7 d后体质量才开始回升，补充营养15 d后体质量还较刚羽化时轻；取食火炬松的松墨天牛体质量从第7天开始增加，补充营养15 d后体质量接近刚羽化时的体质量。

2.2 寄主植物对补充营养期松墨天牛的营养效应

寄主植物对松墨天牛营养指标的影响见表 1。结果表明，5种寄主植物均可作为松墨天牛的补充营养食料，并对补充营养期松墨天牛的营养效应有显著影响；补充营养期内松墨天牛雌虫的相对取食量均高于雄虫。从表 1可以看出，松墨天牛嗜食马尾松，其相对取食量、相对代谢率和食物利用率均高于其余各组。松墨天牛不喜欢取食湿地松和黑松，其补充营养后的食物转化率和利用率均较低。

2.3 寄主植物对松墨天牛体内酯酶、羧酸酯酶活性的影响

如表 2所示，取食马尾松的松墨天牛体内酯酶和羧酸酯酶的比活力最高，雌虫总酯酶比活力为4 475.42 mOD·min^-1μg^-1，羧酸酯酶比活力为3 791.19 mOD·min^-1μg^-1；雄虫总酯酶比活力为3 706.5 mOD·min^-1μg^-1，羧酸酯酶比活力为3 511.75 mOD·min^-1μg^-1，均显著高于以其他树种为食的试虫，说明松墨天牛对马尾松表现出最佳的适应性。取食湿地松的松墨天牛体内羧酸酯酶比活力与取食雪松、黑松的试虫间差异显著，而与取食火炬松的试虫间无差异。

3 结论和讨论

试验结果表明，供试的5种松树均可作为松墨天牛的补充营养食料，但对补充营养期松墨天牛的营养效应不同。昆虫与植物相互关系中，植物对昆虫的营养效应是一个极为重要的因素。消化率、转化率和利用率等指标大体上能反映昆虫生长的优劣程度，常被用来表示昆虫对植物的利用情况和嗜食程度(钦俊德, 1987)。取食5种寄主的松墨天牛在羽化2~3 d才开始取食，故补充营养期内体质量呈现先减少后增加的趋势。取食马尾松的松墨天牛补充营养5 d后体质量开始增加，补充营养期间相对取食量、相对代谢率和食物利用率均为最高，说明松墨天牛嗜食马尾松，这与徐福元等(1994)的研究结果一致。取食火炬松、湿地松和黑松的松墨天牛体质量都从第7天开始回升；但取食火炬松的松墨天牛在补充营养后体质量接近且超过羽化时的体质量，而取食其余2种寄主的松墨天牛体质量反而较羽化时轻；这可能是由于火炬松含有某些能较好地被松墨天牛吸收利用物质的缘故。取食湿地松和黑松的松墨天牛经过15 d补充营养，体质量出现负增长，说明相对于其他3种寄主来说，松墨天牛不喜欢取食湿地松和黑松，对于这3种松树含有的摄食剂与抑食剂有深入研究的必要。

植物化学成分尤其是次生物质在植食性昆虫与寄主植物协同进化过程中起着重要作用。植食性昆虫主要依靠生化上的适应机制降低次生物质的毒害作用，其解毒酶系可以有选择地对有关底物起作用从而降低营养和能量的消耗(Whittaker et al., 1971)。酯酶和羧酸酯酶是昆虫体内重要的解毒酶系，对分解外源有毒物质、维持正常生理代谢起着重要作用；当昆虫取食不同寄主植物时，羧酸酯酶会发生相应变化(张彦广等, 2001)；本项研究证实了这一点。试验结果表明用不同树种饲养的松墨天牛，其体内羧酸酯酶的活性有差异；以取食马尾松的松墨天牛体内酯酶羧酸酯酶的活性最高。松墨天牛取食不同树种后羧酸酯酶的活力变化可以作为树种抗性的一个指标。但植物在受到虫害后的生理生化反应是异常复杂的，故应该注意寄主植物对虫体生理代谢影响的多面性，对寄主植物体内次生性物质与松墨天牛体内解毒酶系的关系有待进一步研究。

寄主植物的营养物质及次生物质的组成和相对含量，在植食性昆虫对寄主的定向选择中起着重要作用，但环境因素的影响也不可忽视。本试验中，试虫均被强制取食单一树种，其生长发育有可能与自然条件下自由取食的松墨天牛有一定差异。目前已知与害虫抗性相关的主要解毒酶有多功能氧化酶、酯酶和谷胱甘肽－S－转移酶等。本文仅研究了不同寄主植物对松墨天牛体内酯酶、羧酸酯酶的影响, 也有必要研究不同寄主植物对松墨天牛体内其他解毒酶系的影响, 以期较全面地了解寄主植物对松墨天牛食性与抗性的作用，从而有效地指导松墨天牛的综合治理。