青岛紫花苜蓿田蚜虫种群动态及4种苜蓿品种抗蚜性机制研究

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山东省为畜牧大省,随着人们对畜产品质量要求的不断提高,优良牧草的种植面积也在不断扩大,而苜蓿则是主要的牧草之一,并且在农牧业生产中始终占据着重要作用。豌豆蚜是青岛苜蓿田的主要害虫之一,严重为害苜蓿的产量和质量。为了评价青岛地区不同紫花苜蓿品种的抗虫机制,本文首先对青岛苜蓿田蚜虫进行种群动态的调查;其次,采用五点取样法评价了青岛市的32个苜蓿品种,初步筛选出具有典型代表的4个抗性级别不同的品种;最后,通过表观形态及内部结构的观察、酶活性及种群生命表,来研究不同苜蓿品种对豌豆蚜的抗性机制。主要研究结果如下:  1.苜蓿田蚜虫种群动态研究。2013年对青岛地区苜蓿蚜虫混合种群进行了田间系统调查,运用聚集指标法分析了蚜虫在不同时期的空间分布型,利用最优分割法对蚜虫种群田间动态进行了划分。结果表明,青岛苜蓿田蚜虫在田间发生有两个高峰期,分别在5月下旬和10月下旬;在种群密度较高时均为聚集分布,且聚集强度随蚜虫的密度上升而下降;采用最优分割法将苜蓿蚜虫种群动态划分为7个阶段,即发生初期(4月6日之前)、发展期(4月14日-5月11日)、快速增长期(5月18日-5月25日)、衰退期(6月1日-6月8日)、再次发生初期(6月8日-9月15日)、再次发展期(9月22日-10月2日)、再次快速增长期(10月7日-10月27日),并对每个阶段的特点及影响因素进行了分析。因此,苜蓿蚜虫在青岛地区苜蓿田中的分布以聚集分布为主,其发生有两个高峰期,防治时期应以种群快速增长期的5月上旬和10月上旬为主。  2.不同紫花苜蓿品种对蚜虫的田间抗性初步评价。采用蚜情指数法和模糊聚类法对来自国内外的32个苜蓿品种进行了田间抗蚜性评价。结果表明,蚜情指数法所确定的不同抗性品种的结果能够较好地体现品种之间的抗性,将32个品种对蚜虫的抗性分为5类,且总共发现适合在青岛地区种植、具有抗蚜性的品种19个,为科学利用优质苜蓿种质资源提供了理论依据。  3.构造了豌豆蚜在4种不同抗性苜蓿品种上的种群生命表:在抗性级别不同的4个苜蓿品种上对豌豆蚜建立种群生命表,通过比较发现豌豆蚜的内禀增长率(rm)、周限增长率(λ)和净生殖率(R0)在TG4CW044026上最高(0.21、1.23和18.84),且与其它几个品种具有显著差异性,在TG7CW2883上最低(0.13、1.14和9.93),5S43和Aurora介于其间;而平均世代周期在TG7CW2883最大(17.81),在TG4CW044026最小(14.08),5S43和Aurora介于其间。以上结果表明:不同抗性的紫花苜蓿对豌豆蚜的抗性依次为TG7CW2883>Aurora>5S43>TG4CW044026。  4.不同抗性苜蓿品种表观形态及内部结构观察。采用叶绿素测定、苜蓿组织显微观察对4个不同抗性苜蓿品种进行表观形态及茎、叶内部结构的观察。结果表明,叶片蜡质含量、叶背绒毛指标与苜蓿品种的抗性呈正相关关系;而叶绿素含量及茎、叶的内部结构与其相关性不大。  5.测定了豌豆蚜为害不同抗性紫花苜蓿上3种酶活性变化。研究了豌豆蚜在不同抗性紫花苜蓿上3种酶活性(过氧化物酶、多酚氧化酶和丙二醛)的变化。结果表明,豌豆蚜为害不同苜蓿品种时,POD酶活均呈现上升趋势,并且随着时间的延长,在第9天时各个苜蓿品种的POD酶活均上升到最高值;PPO酶活性在豌豆蚜为害时迅速上升到最高,而后逐渐趋于稳定下降的趋势;抗虫品种TG7CW2883在这三个时间段MDA活性最低,高感品种TG4CW044026最高,5S43和Aurora则介于其间。5S43在第三天和第六天比较平稳,到第九天时呈下降趋势,而其它三个品种总体上呈先上升后下降的趋势。由此推断,豌豆蚜在不同时间段为害苜蓿,会造成其体内生理代谢的紊乱,从而造成一系列酶活性的变化。  本试验通过对青岛紫花苜蓿田蚜虫种群动态及4种不同抗性苜蓿品种抗蚜性机制研究,综合得出:TG7CW2883为抗性品种,TG4CW044026为高感品种,而5S43和Aurora介于其间属于抗性品种,为后期抗蚜育种提供理论依据。
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