5种山羊草对禾谷缢管蚜的抗性鉴定技术及诱导抗性机制研究

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禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi linne),属同翅目Homoptera,蚜科Aphidiae,是小麦的主要害虫之一。本文通过5种山羊草对禾谷缢管蚜取食产生抗性的研究进行探索新的抗性评价方法及抗性机制,以下为本研究所取得的结果:1、以多年选定的抗感差异的欧山羊草(Aegilops biuncialis)(保存号为AS48)、柯氏山羊草易变变种(Aegilops kotschyi var.variabilis)(保存号为AS28)、朱凡那里山羊草(Aegilops juvenalis)(保存号为AS120)、卵穗山羊草(Aegilops ovata)(保存号为AS5)、偏凸山羊草(Aegilops ventricosa)(保存号为AS108)5种山羊草为试材,用受害斑点面积法和单位面积叶绿素比值法与经典的蚜量比值法进行了抗性鉴定方法比较。禾谷缢管蚜取食所产生的受害斑点面积大小与蚜量比值呈极显著正相关,相关系数为0.981**;不同抗性水平的5种山羊草的单位面积叶绿素比值与蚜量比值呈极显著负相关(R=—0.970**)。2、分析了禾谷缢管蚜取食诱导5种山羊草的抗性:在感蚜10天后,其体内的多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)等酶活性及芦竹碱的含量比感蚜前均具有不同程度的提高,其酶活提高率随物种抗性水平的提高而提高,且与蚜量比值的简单相关系数分别为—0.824、—0.856、—0.710、—0.754及—0.884*;而与受害斑点面积呈显著负相关,其简单相关系数分别为—0.920*、—0.922*、—0.784、—0.907*及—0.953*。PPO、POD及PAL酶活提高率与受害斑点面积的逐步回归方程为Yarea=0.187—0.0356XPOD[F=17.0065,F0.05(1,3)=10.1,F0.01(1,3)=34.1]。说明PPO及PAL酶活提高率表面上与受害斑点面积呈显著负相关关系,可能是POD的酶活提高率对其的协同辅助作用所致。三种酶活提高率的提高可能与蚜虫的取食诱导有关,且诱导性大小随物种抗性水平提高而提高。PPO与POD在山羊草抗蚜性方面具有协同作用,PPO的酶活诱导性提高率对POD的依赖大于POD的酶活诱导性提高率对其的依赖,而PPO对POD的协同作用远远大于POD对其自身的作用。3、分析了取食诱导山羊草产生抗性的虫口数阈值:高抗材料A.biuncialis(AS48)对禾谷缢管蚜的取食比较敏感,小于或等于2只蚜虫的取食即可诱导植株产生抗性。高感材料A.ventricosa(AS108)只有在11只以上的禾谷缢管蚜取食才能诱导出酶活性的显著变化,且对蚜虫的取食刺探反应不明显。4、分析了蚜虫取食诱导山羊草产生抗性的时间阈值:高抗材料A.biuncialis(AS48)对禾谷缢管蚜的取食比较敏感,对蚜虫的取食产生抗性的时间较早,即小于或等于2h即可引起植株产生诱导抗性,且对蚜虫的取食刺探反应明显。相比之下,高感材料A.ventricosa(AS108)对蚜虫取食产生诱导抗性则是在8h以后,对蚜虫的取食刺探反应不明显。
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