孔艷艷，趙惠燕

(西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，陜西楊凌 712100)

地球上存在的靜電場與生物的生長發(fā)育密切相關(guān)，近年，隨著各類高壓電力工程建設(shè)的增加以及高壓靜電場在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域(如靜電噴霧、靜電保鮮、靜電育種)等方面的應(yīng)用，高壓靜電的增強(qiáng)是否會對生物的生長發(fā)育產(chǎn)生影響引起研究人員的重視(Murr, 1966; 吳春艷等, 2004; Zhaoetal., 2011)。眾多學(xué)者從農(nóng)業(yè)領(lǐng)域開展高壓靜電劑量以及正負(fù)生物效應(yīng)的研究，以期探究出高壓靜電在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所能產(chǎn)生的最大生物學(xué)效應(yīng)(王淑惠等, 1991; Schmiedchenetal., 2018)。昆蟲方面的研究表明蟑螂Periplanetaamericana和果蠅Drosophilamelanogaster在高壓靜電場的影響下，其運(yùn)動能力發(fā)生改變(Jacksonetal, 2011; Newlandetal, 2015)；蜜蜂Apismellifera、竹節(jié)蟲Carausiusmorosus和黃蜂Vespulavulgaris在靜電場環(huán)境下其耗氧量和取食量均有所增加(Altmann, 1974)；蠶卵Bombyxmori早期經(jīng)高壓靜電處理后蠶卵孵化期延長，孵化整齊度提高，蠶蛹重量增加(巨云為等, 2010)。

麥長管蚜Sitobionavenae(Fabricius)是麥類作物上的重要害蟲，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究中具有重要意義；且具有R對策者的顯著特點(diǎn)，能較快的對環(huán)境變化做出反應(yīng)，多以無翅孤雌繁殖方式為主，是研究環(huán)境脅迫下種群遺傳進(jìn)化的首選實(shí)驗(yàn)材料。本團(tuán)隊(duì)前期首先從在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域入手，研究表明高壓靜電處理小麥種子或麥長管蚜都能夠間接或直接的影響麥長管蚜生長發(fā)育、繁殖力、存活率及種群動態(tài)增長(李廣雨等, 2016; Luoetal., 2016)。對昆蟲個體來說，高壓靜電場的變化形同一種環(huán)境脅迫因子,勢必會導(dǎo)致生物體內(nèi)活性氧(ROS)的產(chǎn)生(李達(dá)圣等, 2001; 賀曾等, 2010)。而超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)正是生物體內(nèi)關(guān)鍵的抗氧化酶(Felton and Summers, 1995; Sies, 1995)，且酶活力以及基因表達(dá)水平的變化不僅反映出生物體受損傷的程度，也體現(xiàn)出生物體對環(huán)境脅迫的防御機(jī)制(Henkle-Duhrsen and Kampkotter, 2001; 郭洪亮等, 2005; 章軼鋒等, 2008)。曹祝等曾對經(jīng)高壓靜電處理后的麥長管蚜的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)進(jìn)行活性測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其活性變化受高壓靜電影響顯著(曹祝等, 2016)。葉家明等從分子水平上研究高壓靜電的生物學(xué)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)高壓靜電能夠引起染色體畸變(葉家明等, 1985)，因此本研究推想麥長管蚜受到高壓靜電脅迫后是否會影響到其抗氧化酶基因表達(dá)水平上的變化，以及麥長管蚜隨世代的增加是否會在基因水平上對高壓靜電場環(huán)境產(chǎn)生防御能力。

基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控水平的變化可作為研究遺傳進(jìn)化的有力機(jī)制和證據(jù)(Dabornetal., 2002; Nicolasetal., 2005)。為了探究這一科學(xué)問題，本研究測定了受高壓靜電脅迫后多世代麥長管蚜4種抗氧化酶基因(CuZnSOD、MnSOD、CAT、POD)轉(zhuǎn)錄水平的變化，并通過測定高壓靜電脅迫后各世代麥長管蚜體重增長率的變化加以佐證，以期為探究麥長管蚜對靜電脅迫的防御機(jī)制和研究昆蟲生態(tài)適應(yīng)及遺傳進(jìn)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蟲源：將田間(37°14′ N, 108°04′ E)采集而來的1頭無翅孤雌麥長管蚜，飼養(yǎng)在寄主小麥上無性繁殖3～4代，獲得單克隆種群。飼養(yǎng)條件如下：溫度20±0.5℃；相對濕度60%±10%；光周期16 L ∶8 D、光強(qiáng)3 000 lx(孔艷艷, 2019)。

供試小麥：品種為矮抗58，由農(nóng)學(xué)院小麥遺傳育種實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1高壓靜電場處理

本研究團(tuán)隊(duì)前期利用不同劑量高壓靜電對麥長管蚜進(jìn)行生長發(fā)育、種群參數(shù)及抗氧化酶活性等研究，各項(xiàng)指標(biāo)研究中每個處理均測定60頭蚜蟲，結(jié)果證明4 kv/cm強(qiáng)度的高壓靜電場下處理20 min(4 kv/cm-20 min)，5 kv/cm強(qiáng)度的高壓靜電場下處理40 min(5 kv/cm-40 min)對麥長管蚜生理指標(biāo)影響最大(李廣雨等, 2016; 曹祝等, 2016; Heetal., 2016)，因此本研究選取這兩個不同的高壓靜電處理劑量進(jìn)行進(jìn)一步分析。選取籽粒飽滿、大小一致的小麥種子和出生12 h內(nèi)的若蚜，利用高壓靜電發(fā)生器(BM201)進(jìn)行4 kv/cm-20 min，5 kv/cm-40 min兩種劑量高壓靜電場的處理，將未利用高壓靜電發(fā)生器處理的小麥種子和麥長管蚜作為對照研究。

1.2.2高壓靜電處理后的小麥培養(yǎng)和蚜蟲飼養(yǎng)

經(jīng)不同處理后的小麥種子分別種植在14.8 cm×12.2 cm×9 cm的塑料花盆中，以營養(yǎng)土為基質(zhì)，生長條件同1.1。依據(jù)小麥生長需求定量澆水，麥苗長至14日齡備用。按1.2.1中方法處理后的若蚜與小麥幼苗按不同處理劑量對應(yīng)接種，每個世代進(jìn)行同樣處理，至第40代。

1.2.3麥長管蚜相對日均體重增長率(MRGR)的測定

當(dāng)高壓靜電處理至第5代、10代、20代、27代、33代、39代時，根據(jù)胡想順等(2004)方法進(jìn)行相對日均體重增長率的測定，用超微量天平(METTLER-TOLEDO XS3DU)進(jìn)行稱重，每個處理劑量測定60頭蚜蟲。MRGR計(jì)算公式為：

MRGR=(lnW2-lnW1)/DT

1.2.4麥長管蚜4種抗氧化酶基因的引物設(shè)計(jì)

利用NCBI搜索豌豆蚜Acyrthosiphonpisum、桃蚜Myzuspersicae、高粱蚜Melanaphissacchari、柑橘木虱Diaphorinacitri和褐飛虱Nilaparvatalugens的CuZnSOD基因和MnSOD基因，比對出氨基酸保守區(qū)域，利用CODEHOP在線軟件(http://blocks. fhcrc.org/codehop.html)設(shè)計(jì)簡并引物(黃菁等, 2002)；麥長管蚜的CAT和POD基因片段擴(kuò)增引物參考Dengetal.(2014, 2016)，所設(shè)計(jì)引物如表1所示。

表1 PCR引物序列

1.2.5RNA提取、RT-PCR擴(kuò)增及基因克隆

采用Trizol試劑法(TIANGEN，北京)提取總RNA，利用1%瓊脂糖凝膠電泳和紫外分光光度計(jì)檢測RNA質(zhì)量和濃度。然后按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒(PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser (Perfect Real Time)(RR047A))說明書合成cDNA第一鏈。

以合成的cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系(20 μL)：2 x SINGKE Master Mix 10 μL、上游/下游引物各1 μL、cDNA模板2 μL，ddH2O 6 μL。反應(yīng)程序如下：

CuZnSOD：94℃ 4 min；94℃ 30 s，64～54℃ 45 s(每循環(huán)2次退火溫度降低2℃)，72℃ 1 min，10個循環(huán)；94℃ 30 s，54℃ 45 s，72℃ 1 min，40個循環(huán)；72℃ 10 min；4℃保存。

MnSOD：94℃ 5 min；94℃ 30 s，66～60℃ 45 s(每循環(huán)1次溫度降低2℃)，72℃ 1 min，4個循環(huán)；94℃ 30 s，60℃ 45 s，72℃ 1 min，40個循環(huán)；72℃，10 min；4℃保存。

CAT和POD：94℃ 4 min；94℃ 30 s，65～55℃ 45 s(每循環(huán)1次溫度降低1℃)，72℃ 1 min，10個循環(huán)；94℃ 30 s，55℃ 45 s，72℃ 1 min，40個循環(huán)；72℃，10 min；4℃保存。

2%瓊脂糖凝膠電泳對PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測，采用膠回收試劑盒(TIANGEN，北京)純化回收DNA，回收產(chǎn)物連接到pMDTM19-T載體上，轉(zhuǎn)化至DH5α大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞。藍(lán)白斑法篩選陽性克隆，每個基因選擇不少于3個陽性克隆送至天潤奧科生物科技有限公司進(jìn)行測序。

1.2.6熒光定量PCR

分別取1.2.2中處理至第4代、11代、21代、31代、40代的麥長管蚜3日齡成蟲各20頭，按1.2.5中方法提取總RNA，用去除植物基因組DNA的反轉(zhuǎn)錄試劑盒(TAKARA，RR047A)合成cDNA，每個處理設(shè)置3個生物學(xué)重復(fù)。根據(jù)1.2.5中獲得的基因片段設(shè)計(jì)熒光定量PCR引物(表1)。選取核糖體蛋白L7(RPL7)基因作為內(nèi)參基因(Dengetal., 2016)，使用ABI QuantStudio 7 flex實(shí)時定量PCR儀，按照相對實(shí)時定量TB Green嵌合熒光法(TAKARA，大連)說明書進(jìn)行基因表達(dá)量測定。反應(yīng)體系(20 μL)：2×TB Green Premix Ex Taq II(Tli RNaseH Plus)10 μL、上下游引物(10 μM)各1 μL、cDNA模板2 μL，ROX Reference Dye II(50×)0.4 μL, ddH2O 5.6 μL。反應(yīng)程序：95℃ 30 s，95℃ 5 s，54℃ 35 s(4個基因均為54℃)，40個循環(huán)；溶解曲線階段為：95℃ 15 s，60℃ 1 min，95℃ 15 s。用2-△△Ct的方法計(jì)算基因的相對表達(dá)量(Deng, 2016)。計(jì)算公式為：相對轉(zhuǎn)錄水平=2-△△Ct△△Ct=(Ct目標(biāo)基因-Ct內(nèi)參基因)樣品-(Ct目標(biāo)基因-Ct內(nèi)參基因)對照

1.3 數(shù)據(jù)分析

不同劑量強(qiáng)度的HVEF對麥長管蚜連續(xù)處理40代，以高壓靜電的處理劑量和不同處理世代為因子，利用SPSS 21.0軟件對4種抗氧化酶基因相對表達(dá)水平進(jìn)行雙因素方差分析；對同一世代不同劑量下和同一劑量不同世代間4種抗氧化酶基因的相對表達(dá)量數(shù)據(jù)和MRGR數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。不同處理間采用Student-Newman-Keuls (SNK)法進(jìn)行多重比較，顯著性差異水平P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 麥長管蚜相對日均體重增長率的變化

高壓靜電處理?xiàng)l件下麥長管蚜的相對日均體重增長率隨世代的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在第5代和39代時增長率低于對照組，其余世代下均高于對照組，且在第20代和第33代與對照組差異顯著。在第39代4 kv/cm-20 min處理劑量的高壓靜電使麥長管蚜的增長率抑制作用更明顯(圖1)。

圖1 不同劑量HVEF輻射對各世代麥長管蚜MRGR參數(shù)變化Fig.1 MRGR of Sitobion avenae at two HVEF treatment levels in succeeding generations注：同一世代不同處理間差異顯著性用小寫字母表示，同一處理不同世代間差異顯著性用大寫字母表示(P<0.05)。下圖同。Note: The values were presented as means±SE, lower letters a, b, c indicated the significant difference in different treatments, while upper letters A, B, C indicated the significant difference in different generations (α=0.05, SNK test).The same below.

2.2 麥長管蚜四種抗氧化酶基因的擴(kuò)增結(jié)果及序列分析

簡并引物(CuZnSOD-F/R，MnSOD-F/R)擴(kuò)增得到261 bp的CuZnSOD和319 bp的MnSOD的特異性條帶，與目標(biāo)條帶大小相符(圖2)。經(jīng)測序得到這兩個基因的核苷酸序列，并推導(dǎo)出其氨基酸序列，Blast比對發(fā)現(xiàn)克隆片段與Genbank中豌豆蚜該基因的同源性高達(dá)99%以上，證明擴(kuò)增得到麥長管蚜的CuZnSOD和MnSOD基因的部分序列，可用于后續(xù)基因相對表達(dá)量的檢測。

圖2 麥長管蚜4種抗氧化酶基因PCR產(chǎn)物的電泳結(jié)果Fig.2 Result of PCR amplification of four antioxidant enzyme genes from Sitobion avenae

2.3 抗氧化酶基因相對表達(dá)水平

2.3.1不同劑量HVEF輻射下麥長管蚜各世代CuZnSOD基因的表達(dá)模式

不同HVEF劑量和不同世代下麥長管蚜CuZnSOD基因相對表達(dá)量存在差異(圖3)。4 kv/cm-20 min輻射劑量下，CuZnSOD基因的表達(dá)量在第31代下調(diào)到最低值，而在40代時顯著上調(diào)。隨著世代的增加，5 kv/cm-40 min劑量下麥長管蚜CuZnSOD基因表達(dá)總體呈反拋物線型。在第4代和40代，與對照組相比，5 kv/cm-40 min劑量下麥長管蚜CuZnSOD基因的表達(dá)顯著上調(diào)；而在第11～31代基因表達(dá)呈下調(diào)模式。同一世代不同處理間相比，在21代和31代，5 kv/cm-40 min劑量下CuZnSOD基因表達(dá)顯著低于對照組和4 kv/cm-20 min處理組。同樣在第31代，其表達(dá)量達(dá)到最低點(diǎn)，而在40代又顯著上調(diào)。推測第31代至40代是麥長管蚜受高壓靜電輻射后產(chǎn)生變化的關(guān)鍵世代。

圖3 不同劑量HVEF輻射后各代麥長管蚜CuZnSOD基因的相對轉(zhuǎn)錄水平Fig.3 Relative expression of CuZnSOD gene of Sitobion avenae at different generations exposed to HVEF

2.3.2不同劑量HVEF輻射下麥長管蚜各世代MnSOD基因的表達(dá)模式

從不同世代分析來看，4 kv/cm-20 min劑量的高壓靜電處理至第40代時，MnSOD表達(dá)開始變化，呈顯著上調(diào)模式(圖4)。5 kv/cm-40 min劑量的高壓靜電脅迫后，MnSOD基因表達(dá)模式類似于CuZnSOD基因表達(dá)模式即兩端高、中間低趨勢，即在第4代和第40代時麥長管蚜MnSOD基因表達(dá)顯著上調(diào)；中間世代中MnSOD基因表達(dá)變化不顯著、與對照也無差異。MnSOD基因與CuZnSOD基因表達(dá)的差異可能是兩者協(xié)同發(fā)揮作用。

圖4 不同劑量HVEF輻射后各代麥長管蚜MnSOD基因的相對轉(zhuǎn)錄水平Fig.4 Relative expression of MnSOD gene of Sitobion avenae at different generations exposed to HVEF

2.3.3不同劑量HVEF輻射下麥長管蚜各世代CAT基因的表達(dá)模式

經(jīng)不同劑量高壓靜電處理后各世代麥長管蚜CAT基因表達(dá)也表現(xiàn)出差異(圖5)，高壓靜電處理至第4代時，麥長管蚜CAT基因的表達(dá)上調(diào)，但與對照組差異不顯著。第4代以后，兩處理劑量下的麥長管蚜CAT基因的表達(dá)量均呈下調(diào)模式，連續(xù)脅迫至第11、31、40代其表達(dá)量下調(diào)水平與對照相比差異顯著。前人對CAT酶活性的測定得到相似的結(jié)果，經(jīng)高壓靜電脅迫后，各代麥長管蚜的CAT酶活性均受到抑制(Luoetal., 2019)。推測這有可能是因?yàn)殪o電脅迫條件下阻礙了CAT清除蚜蟲受靜電脅迫直接產(chǎn)生的大量H2O2，也可能阻礙CAT清除來自SOD作用后產(chǎn)生的H2O2，具體機(jī)制有待于進(jìn)一步證明。

圖5 不同劑量HVEF輻射后各代麥長管蚜CAT基因的相對轉(zhuǎn)錄水平Fig.5 Relative expression of CAT gene of Sitobion avenae at different generations exposed to HVEF

2.3.4不同劑量HVEF輻射下麥長管蚜各世代POD基因的表達(dá)模式

對不同處理劑量下各世代麥長管蚜POD基因表達(dá)量進(jìn)行測定，結(jié)果表明(圖6)，隨世代的增加，高壓靜電輻射下麥長管蚜POD基因的表達(dá)也表現(xiàn)出反拋物線趨勢，在第4代和第40代，兩種處理劑量下麥長管蚜POD基因表達(dá)均顯著上調(diào)；而第11代和31代時，POD基因表達(dá)顯著下調(diào)。不同處理間相比，5 kv/cm-40 min處理組在第4代達(dá)到最高值，說明短期內(nèi)麥長管蚜對高劑量HVEF輻射更敏感。而4 kv/cm-20 min處理組在第40代表達(dá)量達(dá)到最高值，說明該強(qiáng)度下高壓靜電累積作用能對麥長管蚜POD基因產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

圖6 不同劑量HVEF輻射后各代麥長管蚜POD基因的相對轉(zhuǎn)錄水平Fig.6 Relative expression of POD gene of Sitobion avenae at different generations exposed to HVEF

2.3.5不同劑量HVEF和不同處理世代對基因表達(dá)水平的主體間效應(yīng)檢驗(yàn)

將不同劑量HVEF(4 kv/cm-20 min，5 kv/cm-40 min)和處理世代(第4，11，21，31，40代)作為兩種影響因子，對其進(jìn)行雙因素方差分析(如表2)。主體間效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果表明，HVEF處理劑量、不同世代兩種因素對麥長管蚜四種抗氧化酶基因表達(dá)的影響具有交互作用。根據(jù)各偏差平方和占總偏差平方和的比例表明，世代變化對麥長管蚜抗氧化酶基因的影響更顯著，說明受高壓靜電處理后麥長管蚜在隨世代變化過程中自身機(jī)制也發(fā)生著改變，這對后代麥長管蚜應(yīng)對高壓靜電脅迫能力起著關(guān)鍵作用。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明,不同世代麥長管蚜對高壓靜電脅迫具有不同的應(yīng)對能力，且具有一定的規(guī)律性。主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：麥長管蚜受到不同劑量高壓靜電長期脅迫后體內(nèi)4種抗氧化酶基因表達(dá)量的發(fā)生改變：CuZnSOD、MnSOD、POD3種抗氧化酶基因均在第4代和第40代上調(diào)，第11～31代基因表達(dá)不顯著或呈下調(diào)模式；從生長發(fā)育方面來看，其相對日均體重增長率呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢，在第5代和第39代低于對照組，中間世代高于對照組。從宏觀體重增長變化以及微觀基因表達(dá)水平上探究出高壓靜電脅迫后麥長管蚜在世代進(jìn)化中的變化規(guī)律，為進(jìn)一步探究其防御機(jī)制和對生態(tài)脅迫的遺傳進(jìn)化研究提供參考。

正常情況下，SOD、POD、CAT基因的表達(dá)生物體生長發(fā)育和壽命是至關(guān)重要的，研究表明將POD和CAT酶基因沉默后，對麥長管蚜的生長發(fā)育均呈現(xiàn)抑制作用(Deng and Zhao, 2014; Dengetal., 2016)。然而，大量研究也表明抗氧化酶基因能被許多環(huán)境脅迫因子誘導(dǎo)，例如紫外線輻射、重金屬、農(nóng)藥、高溫等(Yongetal., 2012; 鄭玉濤, 2015; Alietal., 2017)，因此抗氧化酶的過量表達(dá)印證了昆蟲此時正受到不利因素的脅迫。本研究中，經(jīng)短期高壓靜電脅迫后，在第4代4種抗氧化酶基因均呈現(xiàn)上調(diào)模式；第5代對中麥長管蚜MRGR相對也較低，這兩種指標(biāo)均說明麥長管蚜在第4～5代中受到高壓靜電脅迫比較嚴(yán)重。Luoetal.(2019)研究表明，4 kv/cm-20 min處理劑量下SOD和POD酶活性在第2～6代間均呈升高趨勢，也印證了這一觀點(diǎn)。推測可能是由于高壓靜電場作用初期，生長環(huán)境條件的突然改變使蚜蟲體內(nèi)產(chǎn)生了大量O-2，SOD作為保護(hù)酶，受誘導(dǎo)后大量表達(dá)以消除體內(nèi)的超氧自由基，POD也相應(yīng)的發(fā)揮作用，一方面清除蚜蟲受靜電脅迫直接產(chǎn)生的大量H2O2，另一方面清除來自SOD作用后產(chǎn)生的H2O2(Cross and Jones, 1991; 李毅平和龔和, 1998; Mates, 2000)。

隨著世代的延長，CuZnSOD基因及CAT基因的表達(dá)開始下調(diào)。姚立虎等(2009)在研究紫外線輻射脅迫時發(fā)現(xiàn)，短時間紫外線輻射下，柞蠶Antheraeapernyi體內(nèi)CuZnSOD基因表達(dá)上調(diào)；而隨輻射時間的延長，CuZnSOD基因的表達(dá)呈下調(diào)模式，這與本研究結(jié)果相類似。說明前期麥長管蚜通過抗氧化酶基因表達(dá)及酶活性的升高，清除了高壓靜電激發(fā)氧化脅迫的毒害作用。除此之外，昆蟲還具有復(fù)雜的生理代謝機(jī)制，包括與各類代謝途徑、線粒體內(nèi)能量傳遞鏈、細(xì)胞結(jié)構(gòu)等其相關(guān)的酶(解毒酶、保護(hù)酶等)、基因變異等的變化(Nguyen, 2009)。面對環(huán)境脅迫，生物體也會激發(fā)其他途徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，極端情況下基因也會發(fā)生異位、突變等不斷進(jìn)化來適應(yīng)新環(huán)境。因此麥長管蚜經(jīng)過一定階段的適應(yīng)，在第10代之后，其抗氧化酶基因表達(dá)水平恢復(fù)正常，相對日均體重增長率也有所升高。

高壓靜電場的生物效應(yīng)具有累積性的特點(diǎn)。當(dāng)麥長管蚜經(jīng)高壓靜電持續(xù)處理至40代時，靜電場累積脅迫超過麥長管蚜的承受范圍，因此導(dǎo)致麥長管蚜在此階段生長發(fā)育受到嚴(yán)重影響，相對日均體重增長率顯著降低，激發(fā)抗氧化酶基因的表達(dá)來應(yīng)對環(huán)境脅迫。本研究中通過不同世代與不同劑量高壓靜電對麥長管蚜基因表達(dá)水平的雙因素分析結(jié)果表明，世代變化是抗氧化酶基因的表達(dá)的主要影響因素，證明麥長管蚜隨世代變化對高壓靜電具有抵御和適應(yīng)的生理機(jī)制，其中抗氧化酶在其中發(fā)揮一定作用。

本研究進(jìn)一步表明高壓靜電場具有劑量性等生物學(xué)效應(yīng)的特點(diǎn)，不同強(qiáng)度高壓靜電處理下對麥長管蚜產(chǎn)生的脅迫作用不同(張俐等, 2000; 那日和馮璐, 2003; 陳建中等, 2015)。本研究對麥長管蚜在應(yīng)對靜電脅迫時4種抗氧化酶基因表達(dá)規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，5 kv/cm-40 min處理下，麥長管蚜在短世代內(nèi)呈現(xiàn)頻繁的上調(diào)和下調(diào)模式，可能是由于該劑量強(qiáng)度脅迫下蚜蟲對于5 kv/cm-40 min劑量的高壓靜電處理防御及應(yīng)對能力更強(qiáng)。而在4 kv/cm-20 min處理劑量下，麥長管蚜相對日均體重增長率在40代達(dá)到最低，且該劑量下，SOD和POD基因的表達(dá)水平僅在39代顯著增高，說明4 kv/cm-20 min處理劑量有較強(qiáng)的世代累積毒性。曾有研究表明高壓靜電處理麥種使幼苗中氨基酸、糖類等營養(yǎng)物質(zhì)成分含量增高(王淑慧等, 1990)，推測5 kv/cm-40 min劑量下寄主植物中營養(yǎng)成分的變化也是導(dǎo)致該強(qiáng)度下麥長管蚜防御及應(yīng)對能力更強(qiáng)的原因之一，將通過麥長管蚜取食行為研究進(jìn)一步驗(yàn)證。

高壓靜電脅迫下，隨世代延長麥長管蚜抗氧化酶基因表達(dá)存在差異，證明麥長管蚜對高壓靜電場脅迫有一定的調(diào)整適應(yīng)和再防御的規(guī)律。本實(shí)驗(yàn)初步從抗氧化酶基因轉(zhuǎn)錄水平來探究高壓靜電長期輻射下麥長管蚜隨世代的變化規(guī)律及應(yīng)對表現(xiàn)，那么脅迫條件下麥長管蚜勢必有更多的生理途徑相互作用參與應(yīng)對環(huán)境脅迫，以及蚜蟲是否通過遺傳變異來適應(yīng)新環(huán)境將在以后的研究中進(jìn)一步驗(yàn)證。