植物通过组成抗性和诱导抗性来抵御昆虫、病原菌和机械损伤等生物或非生物因子对自身造成的伤害(张雄帅等，2014；Quintana-Rodriguez et al., 2015；王琪等，2008)。诱导抗性在外源因子的刺激下能发生2种反应：一是快速的局部反应；二是诱发植物一系列防御机能, 使植物全株产生抗性，即诱导产生系统抗性(范志金等，2004)。Shah等(2013)研究发现，当植株受到病原菌侵染时，会使植物其他未被侵染部位获得抵御更多病原菌侵染的能力，被称为系统获得抗性。Ryan (1974)研究发现，植株受到昆虫侵害后，不仅在受害部位大量合成抗性相关物质，而且在未受伤部位也大量合成，表明植株也能产生系统抗性。

茉莉酸作为植物的一种重要激素，广泛分布于植物体内，能作为信号分子激发植物的防御反应应对各种压力(Grinberg-Yaari et al., 2015；Nair et al., 2015；Fan et al., 2015)。对植物全株喷施外源茉莉酸，能迅速激发其体内的茉莉酸途径，引起一系列防御基因表达，产生大量防御蛋白酶和次生代谢物质，抑制或干扰昆虫正常生长发育(段文昌等，2012；越慧芳等，2013；Dai et al., 2015；War et al., 2015)。茉莉酸可以从植物的受害部位运送到植物全身各个部位(Shah, 2009)，因此对植株局部喷施茉莉酸也许能诱导植株全株增强其对植食性昆虫生长发育的抑制作用，起到全株喷施的诱导效果。落叶松(Larix spp.)是东北和内蒙古东部地区的主要造林树种，其人工林常受落叶松毛虫

(Dendrolimus superans)、舞毒蛾(Lymantria dispar)等害虫的严重危害。本研究采用不同浓度的茉莉酸局部和全株喷施长白落叶松(Larix olgensis)苗，比较分析舞毒蛾取食局部或全株喷施的长白落叶松后，对其3~6龄幼虫体质量、幼虫存活率、雌雄蛹质量和产卵量的影响，以及舞毒蛾取食全株或局部喷施0.01 mmoL·L^-1茉莉酸的长白落叶松后，对其3、4龄幼虫体内的保护酶，即超氧化物歧化酶(superoxide dismutases, SOD)、过氧化物酶(peroxides, POD)和解毒酶，即酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GSTs)活性的影响，旨在弄清局部喷施茉莉酸能否诱导长白落叶松产生系统抗性，以及其诱导效果能否达到全株喷施的诱导效果。

2014年4月末，在黑龙江省平山森林植物检疫隔离试种苗圃内，将4年生长白落叶松移植于规格230 mm × 250 mm(高×直径)的花盆中，恢复生长2个月。7月初，将健康、长势一致的长白落叶松苗随机分为7组，每组100株。

将茉莉酸(JA，≥95%，Sigma-Aldrich)配制成0.01、0.10和1.00 mmoL·L^-1 3种不同浓度的水溶液，然后对7组长白落叶松苗进行处理。全株处理(W)3组，将3种不同浓度的茉莉酸溶液喷施于长白落叶松苗的全部枝条。局部处理(L)3组，先将长白落叶松苗套袋，露出长白落叶松苗一侧的4个枝条，然后对其喷施茉莉酸溶液。每株喷施5 mL，对照组喷施H₂O。各组标记代码依次为CK、JA_{0.01 L}、JA_{0.10 L}、JA_{1.00 L}、JA_{0.01 W}、JA_{0.10 W}和JA_{1.00 W}。

舞毒蛾卵块于2014年3月采自东北林业大学校园。将卵块先用体积分数75%的乙醇浸泡10 s，然后用蒸馏水将乙醇冲洗干净。消毒的卵块放置于光照培养箱(哈尔滨市东联电子技术开发有限公司，HPG-280HX型)内孵化，孵化条件为温度(25±1)℃、相对湿度70%±1%、光周期(16L: 8D)。初孵幼虫用人工饲料(中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所提供)在同样条件下饲养至2龄备用。7月初，选择新蜕皮、个体大小发育一致、健康的2龄幼虫，饥饿24 h后移到7个处理组的长白落叶松苗枝条上，每株接2头幼虫，每处理组共接200头幼虫，外罩纱网。每天记录各处理组舞毒蛾幼虫生长发育及存活情况，对于刚蜕皮的幼虫，称其体质量，直至所有幼虫化蛹或死亡。同时在JA_{0.01 L}和JA_{0.01 W}组内选取蜕皮不超过24 h的3、4龄幼虫，饥饿24 h后置于-80 ℃超低温冰箱中，用于测定幼虫体内解毒代谢酶的活性。收集各处理组的蛹，待化蛹4天后用电子天平称蛹质量，待蛹羽化后分辨雌雄。将雌雄成虫置于玻璃瓶内使其配对，瓶内放置一个饱蘸20%蜂蜜液的棉球供成虫补充营养，直至成虫死亡，统计产卵量。舞毒蛾羽化、交配和产卵试验均在实验室光照培养箱中进行，设置条件与孵化时一致。

保护酶活性测定：参照鄢杰明等(2010)方法对SOD、POD进行提取并测定酶活性。重复测定3次。

解毒酶活性测定：参照冯春富等(2011)方法对ACP、AKP进行提取并测定酶活性，参照廖月枝等(2012)方法对GSTs进行提取并测定酶活性。重复测定3次。

蛋白质含量测定：参照Bradford(1976)的考马斯亮蓝G-250染色法对蛋白质具进行提取并测定。重复测定3次。

对于SOD、POD和GSTs，酶活(OD·mg^-1min^-1)=ΔA/(m×t)，式中：ΔA表示反应时间内吸光度的变化值，m表示酶液中蛋白含量(mg)，t表示反应时间(min)。对于ACP和AKP，酶活(μmol^-1·mg^-1min^-1)=n/(m×t)，式中：n表示反应时间内酶水解对硝基苯磷酸二钠生成的对硝基苯酚含量(μmol)，m表示酶液中蛋白含量(mg)，t表示反应时间(min)。

使用SPSS19.0软件统计幼虫体质量、蛹质量、产卵量及防御酶和保护酶活性的平均值和标准误差，采用ONE-WAY ANOVA进行差异显著性方差分析，以LSD (最小显著法)在0.05水平下检验取食不同处理的长白落叶松针叶后，舞毒蛾3~6龄幼虫平均体质量、雌雄蛹质量、产卵量及防御酶和保护酶活性的差异显著性。

与CK相比，3种不同浓度JA局部或全株处理长白落叶松苗，均不同程度的降低了舞毒蛾各龄期幼虫的体质量(表 1)，其中JA_1.00和JA_0.10局部及全株处理组的3~6龄幼虫、JA_{0.01 L}和JA_{0.01 W}处理组的舞毒蛾5、6龄幼虫体质量与CK差异显著(P < 0.05)。浓度相同时，局部处理的3~6龄幼虫体质量均低于全株处理，但其中只有JA_{1.00 L}处理组的5、6龄幼虫体质量显著低于JA_{1.00 W}，JA_{0.10 L}处理组的4龄幼虫体质量显著低于JA_{0.10 W}(P < 0.05)。JA_{1.00 L}处理组的舞毒蛾幼虫体质量在4、5、6龄显著低于JA_{0.01 L}处理组(P < 0.05)，在3、5、6龄不同程度地低于JA_{0.10 L}处理组。这说明用JA局部喷施长白落叶松能不同程度地降低舞毒蛾各龄期幼虫的体质量，且其降低效果与全株喷施相近，并在处理浓度为1.00 mmol·L^-1时的诱导抗性效果最佳。

表 1 不同处理对舞毒蛾3~6龄幼虫体质量的影响^① Tab.1 Effects of different treatments on the body mass of 3^rd-6^th instars of gypsy moth larvae

表 1 不同处理对舞毒蛾3~6龄幼虫体质量的影响① Tab.1 Effects of different treatments on the body mass of 3rd-6th instars of gypsy moth larvae mg 处理Treatments 龄期Instar 3 4 5 6 CK 46.5±2.3a 117.5±8.9a 448.8±27.9a 1145.1±58.7a JA1.00 W 31.4±3.1b 96.5±7.6bc 341.5±31.6c 863.2±34.5d JA1.00 L 28.9±2.5b 87.4±10.8cd 307.4±28.3d 714.8±61.3e JA0.10 W 33.8±2.7b 99.7±5.4b 343.5±19.4c 948.6±70.8c JA0.10 L 31.6±3.3b 76.8±7.7d 329.3±21.7cd 914.0±68.1cd JA0.01 W 44.1±1.8ab 110.2±9.5ab 362.5±24.5bc 1 021.3±66.4b JA0.01 L 42.8±2.9ab 101.5±6.8ab 381.2±23.8b 976.8±72.7bc   ①表中数据均为平均值±标准差；同列不同字母表示差异显著(P < 0.05)。JAL表示局部喷施，JAW表示全株喷施。下同。Data in the table are means±SD. Means with different letters in the same column are significantly different (P < 0.05). JAL : Locally spraying; JAW: Whole spraying.

与CK相比，3种不同浓度JA局部或全株处理长白落叶松苗，均不同程度降低了舞毒蛾的雌雄蛹质量，除JA_{0.01 W}雄蛹质量外，其他各处理组雌雄蛹质量均与CK差异显著(P < 0.05)(表 2)。浓度相同时，局部处理的舞毒蛾蛹质量与全株处理差异不显著(P>0.05)。JA_{1.00 L}、JA_{0.10 L}、JA_{0.01 L}处理组的雄蛹质量依次降低，且JA_{1.00 L}处理组雌蛹质量显著低于JA_{0.10 L}和JA_{0.01 L}处理组(P < 0.05)。这说明JA局部喷施长白落叶松能显著降低舞毒蛾的雌雄蛹质量，且其降低效果与全株处理相近，表现出浓度依赖关系, 并在处理浓度为1.00 mmol·L^-1时的诱导抗性效果最佳。

表 2 不同处理对舞毒蛾蛹质量的影响 Tab.2 Effects of different treatments on the body mass of the gypsy moth pupae

表 2 不同处理对舞毒蛾蛹质量的影响 Tab.2 Effects of different treatments on the body mass of the gypsy moth pupae mg 处理Treatments 蛹质量Pupal mass 雌Female 雄Male CK 1 264.3±103.5a 674.5±60.1a JA1.00 W 947.6±83.3de 467.2±27.8c JA1.00 L 853.2±54.8e 514.8±25.6bc JA0.10 W 987.4±50.6bc 556.9±36.4b JA0.10 L 963.9±48.7cd 528.3±33.9bc JA0.01 W 1 056.8±62.4b 598.6±43.7ab JA0.01 L 1 014.5±75.3bc 569.7±42.1b

3种不同浓度JA局部或全株处理均使舞毒蛾幼虫的存活率低于CK(表 3)。取食相同浓度的JA_L和JA_W处理组之间幼虫存活率相差0.5%~2.4%，JA局部处理之间幼虫存活率相差1.6%~3.9%。这说明JA局部处理能在一定程度上降低舞毒蛾幼虫存活率，且抑制作用与JA全株处理相近，但未表现出浓度依赖性。

表 3 不同处理对舞毒蛾幼虫存活率和产卵量的影响 Tab.3 Effects of different treatments on larva survival rate and the numbers of eggs of the gypsy moth

表 3 不同处理对舞毒蛾幼虫存活率和产卵量的影响 Tab.3 Effects of different treatments on larva survival rate and the numbers of eggs of the gypsy moth 处理Treatments 试虫数 Number of tested insects 幼虫存活率 Larva survival rate (%) 产卵量 Number of eggs CK 200 44.3 345.7±20.7a JA1.00 W 200 33.6 254.3±19.6bc JA1.00 L 200 35.8 223.6±25.1c JA0.10 W 200 34.7 265.7±17.4bc JA0.10 L 200 34.2 249.8±26.9bc JA0.01 W 200 40.5 301.4±30.8ab JA0.01 L 200 38.1 287.2±22.5b

3种不同浓度局部或全株处理下，舞毒蛾产卵量均低于CK，除JA_{0.01 W}外，其他各处理组均与CK差异显著(P < 0.05)。浓度相同时，JA局部处理产卵量均不同程度低于全株处理，但二者差异不显著(P>0.05)。在局部处理下，随JA浓度升高，舞毒蛾产卵量依次降低，浓度1.00 mmol·L^-1时的产卵量显著低于其他2种浓度(P < 0.05)。这说明JA局部处理对舞毒蛾产卵量的抑制作用与全株处理相近，表现出浓度依赖关系，并在处理浓度为1.00 mmol·L^-1时抑制作用最佳。

由表 4可知，对于3龄幼虫，JA_{0.01 L}和JA_{0.01 W}处理组SOD、POD和GSTs活性均与CK差异不显著(P>0.05)，ACP和AKP活性均显著高于CK(P < 0.05)；JA_{0.01 L}与JA_{0.01 W}处理组保护酶和解毒酶活性变化趋势一致，二者差异不显著(P>0.05)。对于4龄幼虫，只有JA_{0.01 L}局部或全株处理组AKP活性显著高于CK，且JA_{0.01 L}处理组SOD和POD活性也显著高于CK；除SOD活性呈现JA_{0.01 L}处理组显著高于JA_{0.01 W}处理组外(P < 0.05)，POD、ACP、AKP和GSTs活性在2组间差异均不显著(P>0.05)。这说明JA局部或全株处理诱导落叶松产生的抗性趋势相近，舞毒蛾幼虫能通过提高体内保护酶和解毒酶的活性抵御长白落叶松产生的诱导抗性。

表 4 不同处理对舞毒蛾3、4龄幼虫体内保护酶和解毒酶的影响^① Tab.4 Effects of different treatments on protective enzyme and detoxifying enzymes of 3^rd, 4^th instar gypsy moth larvae

表 4 不同处理对舞毒蛾3、4龄幼虫体内保护酶和解毒酶的影响① Tab.4 Effects of different treatments on protective enzyme and detoxifying enzymes of 3rd, 4th instar gypsy moth larvae 酶活Enzyme activity 3龄3rd 4龄4th CK JAW JAL CK JAW JAL SOD/ (OD·mg-1min-1) 0.142 2± 0.028 3a 0.113 2± 0.024 2a 0.127 9± 0.034 8a 0.054 8± 0.009 5a 0.045 2± 0.009 7a 0.108 2± 0.027 1b POD/ (OD·mg-1min-1) 0.024 2± 0.010 6a 0.028 6± 0.009 5a 0.019 9± 0.006 6a 0.012 1± 0.001 9a 0.017 1± 0.005 8ac 0.022 4±0.004 6bc ACP/ (μmol-1·mg-1min-1) 2.316 1± 0.060 4a 2.861 1± 0.228 1b 2.732 3± 0.242 1b 3.058 6± 0.497 1a 3.616 6± 1.126 4a 3.389 7±0.617 6a AKP/ (μmol-1·mg-1min-1) 3.262 6± 0.033 0a 4.630 3± 0.471 5b 3.802 6± 0.179 9b 4.137 6± 0.146 1a 7.075 0± 1.143 8b 7.634 6±2.096 9b GSTs/ (OD·mg-1min-1) 0.427 6± 0.022 1a 0.471 3± 0.046 6a 0.496 3± 0.042 2a 0.470 6± 0.018 2a 0.419 5± 0.006 1a 0.388 9± 0.096 3a   ①相同龄期下同行不同字母表示同一龄期不同处理方式之间差异显著(P < 0.05)。Means with different letters in the same row within the same instar are significantly different (P < 0.05).

采用茉莉酸全株喷施寄主植物，会对昆虫的生长发育产生抑制作用(Tian et al., 2014；Miyazaki et al., 2014；Kautz et al., 2014；Hussain et al., 2014)。本研究表明，采用茉莉酸局部或全株喷施长白落叶松，均使舞毒蛾3~6龄幼虫体质量、幼虫存活率、雌雄蛹质量和产卵量不同程度地低于CK，且2种处理差异不显著(P>0.05)，说明JA局部处理可以系统诱导增强长白落叶松的化学防御能力，抑制昆虫的生长发育，且抑制作用与全株处理相近。王杰等(2015)认为，外源茉莉酸局部喷施长白落叶松，对其体内防御蛋白活性的诱导增强作用与全株喷施处理相近。这与本研究结果相互印证，进一步表明局部喷施茉莉酸能系统诱导长白落叶松对舞毒蛾产生防御反应。

全株喷施茉莉酸对植物诱导抗性的影响与喷施浓度密切相关。段文昌等(2012)研究发现，外源茉莉酸诱导枸杞(Lycium barbarum)产生防御反应的程度与茉莉酸的浓度有关。本研究发现，采用JA局部处理长白落叶松，对舞毒蛾生长发育的抑制效果高于其他2种浓度，表现出浓度依赖效应。

昆虫能通过激发体内保护酶和解毒酶的活性来保护自身免受植物诱导抗性造成的伤害(鲁艺芳等，2013)。本研究发现，舞毒蛾取食0.01 mmol·L^-1 JA局部处理的长白落叶松后，其3龄幼虫体内ACP和AKP活性与4龄幼虫体内AKP、SOD和POD活性显著高于CK(P < 0.05)，且局部和全株处理组幼虫保护酶和解毒酶活性的变化趋势一致，二者差异不显著(P>0.05)。这说明JA局部处理全株处理诱导长白落叶松产生的抗性趋势相近，舞毒蛾幼虫能通过提高体内保护酶和解毒酶的活性抵御长白落叶松产生的诱导抗性。

采用茉莉酸局部处理长白落叶松后，能系统诱导增强其抗虫性，抑制舞毒蛾的生长发育和繁殖，且诱导效果与全株处理相近, 舞毒蛾幼虫也能通过提高体内保护酶和解毒酶的活性抵御长白落叶松产生的诱导抗性。茉莉酸局部处理对抗性的诱导增强效果表现出浓度依赖关系。