一些蚜蟲、雙翅目和蜂類等昆蟲侵入、寄生在植物上產(chǎn)卵或產(chǎn)生一些分泌物時，會刺激植物細胞加速分裂，導(dǎo)致異常分化和增生，從而使植物組織上形成囊狀、球狀等畸形構(gòu)造，即蟲癭（insect gall）。蟲癭的形態(tài)多樣，有些甚至能夠模仿植物的果實，以此來保護內(nèi)部的幼蟲，具有一定的迷惑性。
蟲癭和植物之間是一種復(fù)雜的相互作用關(guān)系，昆蟲通過蟲癭來獲取植物的營養(yǎng)，而蟲癭的形成則會引起植物產(chǎn)生某些防御反應(yīng)從而產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)來抵抗昆蟲侵害，某些蟲癭給宿主植物帶來益處，如小黃蜂在金合歡上產(chǎn)生的蟲癭光合效率會高于無癭葉片，而許多蟲癭則會影響植物的正常生理功能，比如光合作用、養(yǎng)分運輸?shù)取?/p>
通過葉綠素熒光測量技術(shù)，可以對蟲癭進行檢測，了解昆蟲對植物光合生理活性的影響，有助于了解植物與昆蟲間的相互作用，以及植物如何適應(yīng)和響應(yīng)這些相互作用，為植物的種植、生產(chǎn)等提供蟲害防 治提供參考。
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案例一：蟲癭對紅果仔葉片細胞結(jié)構(gòu)、組織化學(xué)和光合作用的影響
Eugeniamyia dispar是一種特殊的癭蚊科昆蟲，以其在巴西發(fā)現(xiàn)并在 Eugenia uniflora（中文名紅果仔，屬桃金娘科）葉子上形成蟲癭而聞 名。Rezende等人為了探究E. dispar產(chǎn)生的蟲癭如何影響宿主植物葉片結(jié)構(gòu)和功能，以及蟲癭組織在光合作用方面的適應(yīng)性，開展了一系列實驗。
研究中使用了葉綠素熒光成像系統(tǒng)讀非癭葉和成熟蟲癭的光合性能進行評估，獲得了包括Fv/Fm、(F’m-F’)/F’m、Fo、Fm、Rfd、NPQ等參數(shù)。
左圖，紅果仔枝條上的蟲癭和非癭葉；右圖，葉綠素熒光成像結(jié)果
結(jié)果表明，癭組織除了在細胞結(jié)構(gòu)上顯示出細胞肥大，淀粉、蛋白質(zhì)和還原糖等主要分布在癭的幼蟲室周圍等變化，為幼蟲發(fā)育提供營養(yǎng)。癭組織仍保持了低水平的光合作用能力，但葉綠素數(shù)量和光合活性均低于非癭葉。
案例二、瑪黛葉粉虱誘導(dǎo)瑪黛巴樹葉片產(chǎn)生的蟲癭光合效率檢測
瑪黛葉粉虱誘導(dǎo)瑪黛巴樹葉片產(chǎn)生綠色、層間的蟲癭，蟲癭會導(dǎo)致宿主植物組織中產(chǎn)生高度的氧化應(yīng)激，這種脅迫表征是通過化學(xué)方法檢測到的過氧化氫來體現(xiàn)的。為了深入了解蟲癭組織光合活力和高氧化脅迫之間的關(guān)系，DC Oliveira等人先假設(shè)在蟲癭的發(fā)育過程中積累了高水平的營養(yǎng)物質(zhì)來滿足局部光合作用的維持和昆蟲活動。此外，低水平的光合作用可能有助于保證氧氣的產(chǎn)生和二氧化碳的消耗，避免蟲癭組織中的缺氧和高碳酸血癥。
之后進行了一系列檢測驗證，包括對蟲癭的葉綠素分布、光合作用等檢測，以及過氧化氫和酚類衍生物的組織化學(xué)測試等，以確認生物脅迫的存在并確定可能發(fā)生脅迫消散的位點。其中，葉綠素熒光測量技術(shù)便被用來監(jiān)測蟲癭和正常葉片的光合特性，
結(jié)果表明，蟲癭部位的Fv/Fm、φPSII和Rfd值均低于非瘤組織，表明蟲癭光合效率更低，活性減弱，對脅迫更敏感。結(jié)合其他相關(guān)分析，可知盡管蟲癭組織受蟲癭內(nèi)昆蟲幼蟲的影響，其光合作用活性較低，但仍可維持一定的組織穩(wěn)定性和有氧代謝。
蟲癭和葉綠素熒光成像結(jié)果
參考文獻：
[1] Rezende U C, Moreira A S F P, Kuster V C, et al. Structural, histochemical and photosynthetic profiles of galls induced by Eugeniamyia dispar (Diptera: Cecidomyiidae) on the leaves of Eugenia uniflora (Myrtaceae)[J]. Revista de Biología Tropical, 2018, 66(4): 1469-1480.
[2] Oliveira D C, Moreira A S F P, Isaias R M S, et al. Sink status and photosynthetic rate of the leaflet galls induced by Bystracoccus mataybae (Eriococcidae) on Matayba guianensis (Sapindaceae)[J]. Frontiers in Plant Science, 2017, 8: 1249.
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