不同基因型高粱的理化特性与抗蚜性的相关性研究

通过对抗蚜的河农16和感蚜品系Tx623B、Tx622B、Tx3197B、千三、晋五及杂交种的物理特性、组织结构、生理生化特性的对比分析,研究了不同基因型高粱理化特性与抗蚜性的相关性.结果表明,高粱抗蚜品系叶片表面较感蚜品系的细胞排列整齐、致密、表皮细胞直径较感蚜品系小、叶片薄、叶片表面光滑、叶片颜色浅.感虫后各品系过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性均有升高,与蚜虫的诱导存在相关性,但不同品系感蚜前后均不存在趋势性变化;苯丙氨酸解氨酶(PAL)酶活性感虫前在抗虫的河农16及杂交种中具有高水平表达,并与其他感蚜品系存在显著差异;蚜虫侵害诱导后PAL酶活性均有上升,但抗蚜品系中表现稳定,酶活性变化幅度与叶片损伤程度存在相关性,PAL酶活性与高粱的抗蚜性存在明显的相关性.感虫前后氨基酸含量及其变化与高粱品系抗蚜性间无相关性;在感蚜虫前,抗蚜品系及其杂交种可溶性糖含量显著高于感蚜品系,接虫后感蚜品系可溶性糖含量升高显著.     

棉花抗蚜性与苯丙氨酸解氨酶活性的关系

为探讨苯丙氨酸解氨酶活性与棉花抗蚜性的关系,在室内人工接蚜危害和田间自然蚜群2种条件下,测定不同抗蚜性棉花品种受棉蚜Aphis gossypii Glover危害后叶片的PAL活性。结果表明:未受棉蚜危害时,抗、感品种PAL活性无明显差异;棉蚜危害胁迫棉花PAL活性升高,抗蚜品种受到棉蚜危害诱导所产生的PAL活性远比感蚜品种高。田间有蚜株率与棉花叶片苯丙氨酸解氨酶活性的呈显著的负相关关系。研究说明PAL酶活性对棉花的抗蚜性有一定的影响。     

蚜虫(Aphis medicaginis Koch)危害胁迫对不同苜蓿品种体内丙二醛含量及防御性酶活性的影响

研究了蚜虫危害胁迫后不同抗蚜性苜蓿品种叶片内丙二醛含量及防御性酶活性的动态变化。结果表明：在蚜虫刺吸诱导的过程中，高感品种的MDA含量始终高于高抗品种，并且高感和高抗品种均保持上升的趋势;高感品种的SOD、POD和PAL活性始终低于高抗品种，其中高感和高抗品种的SOD和POD活性均表现先上升后下降的趋势，而PAL活性上升到高峰后均趋于稳定;CAT活性在高感和高抗品种间表现为交替的上升下降;高抗品种的PPO活性前期低于高感品种，而后期高于高感品种。由此可见，在蚜虫危害胁迫下，高感和高抗品种间MDA、SOD、POD、PAL和PPO活性的变化与苜蓿的抗蚜性密切相关，均可作为苜蓿抗蚜性鉴定的生理指标，而CAT活性变化与苜蓿抗蚜性的联系有待进一步研究。     

辣椒感染疫病后生化指标的响应研究

采用生理生化分析方法研究了辣椒感染疫病后叶片中几个生化指标的变化。结果表明,染病前后感病品种叶片中可溶性总糖含量持续高于抗病品种;抗病类型品种和感病类型品种的可溶性蛋白含量变化规律均表现为先升高后下降,但接种前其叶片中可溶性蛋白含量两者间无明显差异;抗病类型和感病类型辣椒接种后保护酶活性均升高,而且感病类型的POD和ASP酶活性在接种后120h显著高于抗病类型;高抗类型叶片中PPO活性增加幅度显著大于感病类型,但抗病类型品种PPO活性上升趋势比较平缓。接种后,感病品种PAL活性上升幅度小于高抗品种,接种后96h PAL活性开始逐渐下降。可溶性总糖含量和苯丙氨酸解氨酶可以作为辣椒苗期抗疫病鉴定的生化指标。     

茉莉酸甲酯对菊花抗蚜性的影响

本研究以杭白菊为试验材料,分析茉莉酸甲酯对菊花抗蚜性的影响。供试幼苗叶面喷施不同浓度(0.01、0.05、0.1、0.5、1 mmol·L^-1)茉莉酸甲酯后接种菊姬长管蚜,测定外源茉莉酸甲酯对蚜虫胁迫下菊花叶片的保护酶、防御酶活性、渗透性物质、次生代谢物和茉莉酸途径关键酶基因表达的影响,探究菊花抗蚜性与茉莉酸信号途径的关系。结果表明: 0.01、0.05、0.1、0.5、1 mmol·L^-1浓度的茉莉酸甲酯均显著提高了杭白菊叶片的保护酶、防御酶活性及次生代谢物含量,降低了丙二醛和可溶性糖含量,外源茉莉酸甲酯处理诱导杭白菊CmAOS和CmCOI1的表达,并使内源茉莉酸含量显著增加,杭白菊的抗蚜性增强。     

夏季苹果新梢生理指标与抗苹果绵蚜的关系

研究苹果生理指标与其对苹果绵蚜(Eriosoma lanigerum Hausmann)抗性的关系,为筛选培育抗性品种,实现持续有效治理苹果绵蚜提供依据.田间调查不同苹果品种对苹果绵蚜的抗性,测定比较各品种正常枝条生理指标,以及被苹果绵蚜危害后生理指标的变化.结果表明,正常枝条中可溶性糖(r=0.99)、蛋白质(r=0.86)含量与感蚜率呈正相关;氨基酸含量与感蚜率呈负相关(r=-0.96);酚类物质和4种酶活性与苹果感蚜率均不存在明显相关性.被害后昭锦108可溶性糖含量有所下降,红富士、金冠分别上升1.4％、7.0％;蛋白质、氨基酸、酚类物质含量均有所下降,其中红富士总酚含量明显下降,达23.5％,总酚下降率与感蚜率呈正相关(r=0.94);超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性均上升,其中CAT变化率与感蚜率存在相关性(r=-0.92),昭锦108 CAT活性明显上升,达91.2％;多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性增减不一;金冠4种酶活性均上升.研究表明,对苹果绵蚜抗性较强的品种:可溶性糖、蛋白质含量较低,游离氨基酸含量较高;受害后可溶性糖含量下降,总酚含量下降率较低,游离氨基酸含量下降率较高.酶活性对抗蚜性的影响不明显.     

抗感水稻品种受灰飞虱为害后的生理反应差异

灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén(SPBH)是我国水稻生产上的一种重要害虫。为探明水稻抗灰飞虱的生理基础,在不同灰飞虱虫口密度(0、5、10、20头/株)及不同为害时间(3 d、6 d)下,检测了抗感水稻品种相关生理指标的变化差异。结果表明,灰飞虱为害后,抗感水稻植株中叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白含量均呈下降趋势,感虫品种中的下降幅度显著大于抗虫品种,且感虫品种的叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白含量在不同虫口密度及不同为害时间下,均存在显著差异。当灰飞虱以20头/株为害6 d后,武育粳3号、Kinmaze、DV85和Mudgo中叶绿素下降幅度分别为46.0%、46.0%、2.3%和2.1%,可溶性糖含量下降幅度分别为55.5%、46.3%、9.2%和11.7%,可溶性蛋白含量下降幅度分别为22.3%、29.5%、8.5%和6.7%。抗感水稻中过氧化物酶活性随虫量增大和为害时间延长而显著升高,过氧化氢酶活性则随虫量增加和为害时间延长而降低,但抗虫植株中保护性酶活性对虫害胁迫的响应明显早于感虫材料。游离脯氨酸和丙二醛含量均随着灰飞虱虫量增大及为害时间延长而上升,其中,游离脯氨酸在抗虫材料中的上升幅度高于感虫品种,丙二醛含量则在感虫品种的上升幅度显著高于抗虫材料。     

蚜虫对设施辣椒产量和品质的影响

【目的】探讨不同蚜害等级危害对设施辣椒产量和品质的影响,为设施蔬菜的科学防控、按质定价及制定蚜虫经济阈值提供参考。【方法】通过田间蚜虫量调查,进行蚜害分级,并测定不同蚜害等级下辣椒叶片和果实的SPAD值,采收后记录单株果数,称重,计算座果率及单株果重等产量指标;同时测定不同蚜害等级下辣椒果实可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C含量等品质指标。【结果】当蚜害等级达Ⅲ级及以上时,即可导致设施辣椒产量和品质相关指标明显下降,且随着蚜害等级增加,下降越显著。当蚜害等级达Ⅴ时,辣椒叶片和果实的SPAD值比对照分别下降了38.29%和29.49%,辣椒座果率比对照下降了21.28%,单株果重比对照下降了40.09%,且1、2级果数量明显减少;辣椒可溶性糖、维生素C含量比对照分别下降了35.66%、39.29%,可溶性蛋白含量略有下降,但与对照无显著差异。【结论】当蚜害等级为Ⅲ级以上,即株虫量为50头以上时,辣椒产量、品质出现明显下降,因此,当辣椒整株虫量达50头以上时要及时进行蚜虫防治。     

矿质营养缺乏对黄瓜生理生化特性的影响

通过营养液栽培,研究不同矿质营养的缺乏对黄瓜叶片组织生理生化特性的影响。结果表明,缺铜对植株生理影响最大,在各处理中,叶片组织的可溶性糖含量最低,木质素含量也处于较低水平,而相对电导度则最高,所测定的4种保护酶(POD、PPO、PAL、SOD)活性也最低。其次是锌,缺锌造成了相对电导度的增加,可溶性糖含量和木质素含量的下降,除PAL活性外,其余3种酶活性也处于次低的位置。缺锰主要导致了叶片组织可溶性糖含量、木质素含量以及PAL活性的较大幅度的下降。缺钙主要降低了叶片组织中可溶性糖含量和SOD活性。比较而言,硼和铁的缺乏影响较小。     

不同色彩珙桐苞片与叶片的生理特性研究

以生长在同一生境下的粉红珙桐和普通珙桐植株为试材,比较两种珙桐苞片/叶片的色素、基础代谢物含量和酶活性,探讨粉红珙桐苞片与叶片的呈色机理。结果显示：粉红珙桐叶片的类黄酮含量是普通珙桐的1.52倍,两种珙桐苞片中的类黄酮含量都较低,且无显著差异（P>0.05）;粉红珙桐苞片和叶片的花色苷含量极显著高于普通珙桐（P<0.01）,分别是普通珙桐的1.68倍和3.67倍;粉红叶片的光合色素略低于绿色叶片,但无显著差异（P>0.05）。粉红珙桐苞片和叶片的可溶性糖、脯氨酸含量显著高于普通珙桐（P<0.05）,可溶性蛋白含量则相反;苞片的可溶性糖含量极显著低于叶片（P<0.01）,而可溶性蛋白和脯氨酸含量更高（P<0.01）。粉红珙桐苞片和叶片的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查尔酮异构酶（CHI）活性极显著高于普通珙桐（P<0.01）,过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性无显著差异（P>0.05）;苞片中的酶活性大多都显著高于叶片（P<0.05）,尤其是CHI活性。类黄酮、花色苷含量与可溶性糖、脯氨酸含量、PAL、CHI活性呈显著正相关,而与可溶性蛋白含量显著负相关。研究表明,花色苷是珙桐苞片转粉红的直接因素,而叶片转粉红受类黄酮和花色苷的共同影响,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、PAL、CHI影响花色苷的合成。     

高粱种质资源抗蚜性评价

利用苗期室内鉴定和成株期田间自然感蚜鉴定相结合的方法对292份高粱育种材料进行麦二叉蚜和高粱蚜的抗性鉴定,旨在为高粱抗蚜品种的聚合育种及品种抗蚜性改良提供精准抗源。抗性鉴定结果显示,PB14648-6、PI550607、Tx2737的抗性比较稳定,在苗期和成株期均对麦二叉蚜表现出一定的抗性;3765白B、L27(粉)、R1027、冀蚜2号在苗期和成株期均表现抗高粱蚜;仅在成株期鉴定中筛选到河北糯R、青稞洋、Tx2737同时对高粱蚜和麦二叉蚜有较好抗性,也仅达到抗(R)级水平。从统计结果来看,苗期接种麦二叉蚜14 d抗性呈极显著差异;而接种高粱蚜7 d抗性呈显著差异,接蚜后10 d、14 d抗性呈极显著差异。接蚜14 d后,高感材料出现死亡、干枯现象,抗感性易于鉴别,因此,接蚜后14 d是进行苗期抗、感性分析的最佳调查时期;在高粱成株期抗蚜鉴定中,全生育期平均蚜量与盛发期平均蚜量有较高正相关关系(麦二叉蚜相关系数为0.844,高粱蚜为0.954),盛发期蚜量能够较好的代表供试材料的田间抗性,可以用于高粱抗蚜鉴定复筛试验。     

桉树杂交种对桉树枝瘿姬小蜂的抗性变异分析

植物种间杂交是一种普遍自然现象,杂交往往造成植物表型及生理变异,从而改变杂种抗虫性。与亲本种相比,杂种抗虫性可能增强或减弱,也有可能处于与亲本相似水平。初生、次生代谢物的质变与量变是引起杂种抗虫性变异的重要原因。近年来,桉树杂交育种已在世界范围内广泛应用并取得了显著成效,桉树杂交种间抗虫性表现参差不齐,因此,桉树是研究杂交种抗虫性变异机制的理想材料。以2个桉树杂交种巨细桉DH201-2、巨尾桉G9及桉树重要害虫桉树枝瘿姬小蜂为研究对象,比较了2个杂交种与其纯亲本种[(巨桉×细叶桉),(巨桉×尾叶桉)]间的抗虫性差异;同时,综合比较了品系间叶片性状(叶片厚度、含水率、比叶面积)、初生化合物(C、N、可溶性糖、可溶性蛋白)及次生化合物(总酚、单宁)差异,以研究桉树杂交种抗虫性变异的理化机制。结果表明:DH201-2感染桉树枝瘿姬小蜂的虫瘿数目显著高于其双亲本种,而G9上虫瘿数目显著低于其双亲本种。DH201-2与G9的叶片厚度与巨桉相近,而显著薄于另一亲本种。DH201-2叶片含水率显著高于细叶桉、与巨桉相近;G9叶片含水率则显著低于其双亲本种。相似的是,DH201-2和G9的比叶面积均显著高于其双亲本种。初生化合物方面,DH201-2叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著高于其亲本种,N含量则仅高于细叶桉;而G9叶片可溶性蛋白含量虽高于其双亲本种,可溶性糖含量则无显著差异,N含量显著低于其双亲本种。次生化合物方面,DH201-2叶片总酚和单宁含量显著低于其双亲本种,而G9则显著高于其双亲本种。因此,与其亲本种相比,DH201-2感虫性增加,而G9抗虫性增加;与桉树枝瘿姬小蜂发育相关的营养指标(如含水率、可溶性糖、N含量)及次生防御物质(如总酚、缩合单宁)在桉树杂交种组织内的含量差异影响了桉树杂交种对桉树枝瘿姬小蜂的抗性。在全球推行桉树杂交育种且桉树害虫数量逐年增加的大背景下,应加强对桉树杂交种抗虫性机制研究,为选育高抗品系及桉树产业可持续发展提供理论指导。     

不同叶色红栌叶片中色素含量、酶活性及内含物差异的研究

为明确秋季不同叶色美国红栌叶片的生理差异,以秋季同一植株上红色、中间色、绿色三种颜色的美国红栌叶片为试材,测定了叶片中色素物质含量、酶活性以及叶片可溶性内含物的含量,结果表明：在红色叶片中,叶绿素含量较低,PAL、POD酶活性较高,花青素苷/叶绿素的比值较大,从而使叶色显现红色;而在绿色叶片中,叶绿素含量较高,PAL、POD酶活性较小,花青素苷/叶绿素的比值较低,叶片显现绿色。通过可溶性内含物测定可知,在红色叶片中的可溶性糖和蛋白质含量相对较高,均与花青素苷/叶绿素的比值达到显著相关水平,表明这些内含物的积累有利于花色素苷的合成。     

望谟紫芽茶树优良品系‘W016’与黄金芽抗茶蚜性能比较

茶蚜Toxoptera aurantii Boyer是茶树上的重要害虫之一,深入研究抗蚜特异资源的抗性机理对培育茶树抗蚜品种具有重要意义。课题组前期收集的望谟紫芽茶树优良品系‘W016’对茶蚜抗性强,为初步探明该种质的抗蚜特性,利用刺吸电位技术测定了茶蚜在‘W016’和黄金芽(感虫品种)上的取食行为,并探明影响茶蚜刺探取食叶片的主要物理性状及生化成分因子。结果表明,茶蚜在两种供试种质上均产生9种EPG波形,依次为非刺探波(np波)、路径波(A波、B波、C波、pd波)、机械阻力波(F波)、木质部吸食波(G波)、韧皮部唾液分泌波(El波)和韧皮部汁液吸食波(E2波)。刺探取食过程中,茶蚜在‘W016’上的非刺探时间(np波)和C波总持续时间均显著长于黄金芽。二者口针遇到阻力的次数(F波)和总持续时间无差异,但韧皮部吸食汁液(E2波)时间‘W016’显著短于黄金芽。茸毛密度、下表皮厚度和栅栏组织厚度是‘W016’抗茶蚜取食胁迫的主要物理屏障因子,而咖啡碱和可溶性糖含量为主要生化因子。表明‘W016’对茶蚜的取食抗性与其叶片理化性质密切相关。     

辣椒品种对烟粉虱的抗生性研究

【目的】通过对不同品种辣椒叶片内容物和烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)种群数量的相关关系研究,探讨辣椒品种对烟粉虱的抗生性机制。【方法】在不同品种辣椒上饲养烟粉虱,研究烟粉虱的种群趋势指数,同时测定不同辣椒品种叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、酚类化合物和黄酮类化合物含量,分析烟粉虱种群数量与辣椒内容物的相关关系。【结果】不同品种辣椒上烟粉虱的种群趋势指数存在显著差异;抗虫辣椒品种叶片中可溶性糖、酚类化合物和黄酮类化合物含量显著高于感虫品种,可溶性蛋白、游离脯氨酸含量显著低于感虫品种。烟粉虱种群趋势指数与可溶性糖、酚类化合物和黄酮类化合物含量呈显著负相关,与可溶性蛋白、游离脯氨酸含量呈显著的正相关,其中可溶性糖含量对烟粉虱种群趋势指数影响最大。对可溶性糖(X_1)、可溶性蛋白(X_2)、游离脯氨酸(X_3)、酚类化合物(X_4)、黄酮类化合物(X_5)的含量5个因素与烟粉虱种群趋势指数(Y)进行多元回归分析,其回归方程为:Y=47.801-1.754X_1+1.206X_2+1.108X_3-0.437X_4-0.649X_5(R~2=0.688)。【结论】抗性辣椒品种对烟粉虱具有明显的抗生性。     

对高粱抗蚜植株形态及组织结构的观察

以BTAM428（高抗）和ICS-12B（高感）及二者杂交的F2代为试材,对其形态及组织结构进行研究。结果表明：抗感品种形态及组织结构上均有差异。在抗蚜高粱品系的气孔数目多于感蚜品系;其下表皮的表皮蜡质比感蚜的致密;维管束的直径则小于感性的。     

甜高粱品系的抗倒伏性评价及相关分析

倒伏一直是影响我国甜高粱高产稳产的主要因素。调查了58份甜高粱品系与抗倒伏性相关的农艺性状,依据倒伏系数,制定分级标准,对抗倒伏性进行了鉴定、分级和评价,并对相关农艺性状进行了遗传多样性、相关性、因子和聚类分析,以期为甜高粱抗倒伏品系的选择和组配抗倒伏杂交种提供理论依据。研究表明,抗倒伏性相关的农艺性状多样性指数均较大,遗传变异丰富。在遗传距离2.57处,58份甜高粱品系可聚类分为8个类群。甜高粱倒伏系数的3个主因子代表90%以上信息,第1主因子包括株高、重心高度和主茎秆鲜重,第2主因子为茎秆抗折力,第3主因子为茎粗,育种中应加强选择。保持系品系Tx3047B、Tx3048B、墨彩B、张02427B、抗蚜60B、MAMAMAMA、R111B/Sug中杆、P236/R111-1、E35/糖/9047B的倒伏系数小,抗倒伏性好。恢复系品系甜C-1-1杂-1、HAT-1、15069、帚黄矮/品02283的抗倒伏性好。     

小麦抗禾缢管蚜的生化研究

通过福林法、葸酮法、滴定法等分别测定了不同抗蚜性小麦品种植株中酚、糖含量及酸度。结果表明：小麦对禾缢管蚜尺Rhopalosiphum padi(Linnaeus)的抗性与小麦体内酚含量有关,抗性强的小麦其体内含酚量相对高,反之低。同时小麦抗性的强弱与体内糖含量,酸度亦有相关性。另外还测走了在不同抗性小麦品种上生长的蚜虫体内淀粉酶及羧酸酯酶的活性,结果表明在抗性强的小麦品种上生长的蚜虫体内淀粉酶,羧酸酯酶活性强,反之弱。     

不同氮水平对麦二叉蚜生长发育和繁殖的影响

【目的】探究施肥量与蚜虫生长发育和繁殖的关系。【方法】对小麦进行不同氮水平处理,观察并检测麦二叉蚜Schizaphis graminum(Rondani)发育历期、生殖力和小麦叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量的变化。【结果】随着氮水平增加,麦二叉蚜发育历期缩短;高氮水平(600 mg/L)处理的麦二叉蚜生殖力明显高于其他氮水平(60、150、300 mg/L)处理,其中150 mg/L氮水平处理,蚜虫的内禀增长率、净增殖率、周限增长率等最低,种群数量增加最小;不同氮水平处理小麦叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量有明显变化,随着氮水平的增加,可溶性糖含量降低、可溶性蛋白含量增加;蚜虫内禀增长率与叶片可溶性糖含量呈负相关,与可溶性蛋白含量呈正相关,且均达到显著水平。【结论】不同氮水平可通过改变叶片内可溶性糖和可溶性蛋白的含量影响蚜虫的繁殖和种群的增长。     

籽用美洲南瓜叶片对白粉病菌的抗逆生理响应

以籽用美洲南瓜(Cucurbita pepo L.)白粉病抗病品系F2和感病品系M3为试材,在人工气候箱内接种白粉病生理小种2US孢子悬浮液,考察在接种白粉病菌后南瓜幼苗植株与白粉病菌的互作、叶片活性氧代谢及保护酶活性的变化,探讨南瓜抵御白粉病的生理机制。结果表明：(1)与感病品系M3相比,接种白粉病菌后,抗病品系F2叶片上病原菌发育缓慢,较难侵染叶片。(2)抗病品系F2在感病初期叶片H₂O₂、O₂^-·含量迅速升高后逐渐下降,而感病品系在感病初期H₂O₂、O₂^-·含量上升缓慢,在达最大值后始终保持较高水平,且感病品系叶片MDA含量始终高于抗病品系;组织化学染色分析发现,抗病品系叶片着色比感病品系快,之后着色面积有所减少并趋于较低水平。(3)抗病品系F2和感病品系M3叶片抗氧化酶CAT、SOD、POD活性及PAL、PPO活性在接种白粉病菌后均显著增加,但抗病品系的活性及其增幅均高于感病品系。研究发现,籽用美洲南瓜抗病品系叶片上白粉病菌发育缓慢,较难受到侵染,生成菌丝体后叶片上粉状斑点较小;抗病品系在被白粉病菌侵染初期依靠活性氧的增加抵御病原菌的入侵,随着活性氧含量增加抗病品系通过迅速增加自身抗氧化酶活性来防止氧化胁迫;与感病品系相比,抗病品系在受病原菌侵染后能迅速增加PAL、PPO活性以抵御病原菌侵染。