菊花和除虫菊腺体形态结构和内含物与其抗蚜性的相关性研究

论文摘要

菊花（Chrysanthemum morifolium）和除虫菊（Tanacetum cinerariifolium）均属于菊科多年生花卉。菊花是中国传统的十大名花和世界著名的四大切花之一,用途广泛,市场需求巨大。但是在菊花的生长发育过程中,经常会遭到病虫害的侵袭,其中蚜虫虫害尤为严重,且其分泌的蜜露还会引起菊花煤污病,不仅影响菊花的观赏价值,甚至还会造成菊花植株的死亡。而除虫菊是一种古老的天然杀虫植物,可从其体内提取出具有杀虫活性的除虫菊素（Pyrethrins）,该物质对蚜虫等害虫有很好的杀灭效果,是国际公认的最安全无公害且经济可行的天然杀虫剂原料。本文主要通过田间抗蚜性调查和室内抗蚜性实验比较,毛状体类型分布、超微结构观察以及密度统计,以及利用气相质谱联用仪分析其内含物化学成分,以此来综合探讨8个菊花品种和除虫菊腺体形态结构和内含物成分与其抗蚜性的关系研究,为以后进一步弄清腺体功能,研究菊花与除虫菊的抗虫规律和作用机制等奠定基础,主要研究结果如下：（1）通过在田间对菊花品种的虫害程度进行调查,发现主要侵害菊花的害虫种类共有五大类,即为蚜虫、蛴螬、叶蝉、菊潜叶蝇、椿象类,其中又以蚜虫的危害最为严重；同时根据29个菊花品种盛花期花序平均蚜虫虫口密度为评价标准,初步制定了菊花开花期蚜虫抗性的评价等级,分别称为高感级、感级、中感级、中抗级、抗级、高抗级6个级别。（2）分别从上述已划分了抗虫等级的29个菊花品种中筛选出8个品种作为室内抗虫性实验的材料,即高感级菊花品种‘散花献洞’（Sanhua Xiandong’）、‘紫燕新妆’（’Ziyan Xinzhuang’）、’1581’;感级菊花品种‘泉乡梦之居’（’Quanxiang Mengzhiju’）;中感级菊花品种‘泉乡冲天’（’Quanxiang Chongtian’）;中抗级菊花品种‘金丝蝶’（’Jinsidie’）、‘蕊珠宫’（’Ruizhugong’）;抗级菊花品种‘金銮宝殿’（’Jinluan Baodian’）。以茎段为材料,以蚜虫平均存活个数作为评价菊花品种抗蚜性的指标,结果表明：‘1581’为蚜虫“高感”品种；‘泉香冲天’的抗蚜虫性略低于‘1581’,为“感级”品种；‘泉香梦之居’属于“中感”品种；‘金丝蝶’和‘散花献洞’抗虫性较为接近,属于“中等抗性”品种；而‘金銮宝殿’和‘紫燕新妆’抗性最强,属于“抗性”品种。以舌状花为材料,以成年蚜虫成活率作为评价依据,结果为：‘泉乡冲天’属于高感品种；‘金銮宝殿’属于感虫品种；‘蕊珠宫’属于中感品种；而‘1581’,‘散花献洞’和‘金丝蝶’的抗虫性无显著差异,属于中抗等级的品种；‘泉乡梦之居’抗虫性最强,属于高抗品种。不同载体的室内抗虫性实验并没有得到比较一致的实验结果,究其原因还需进一步研究。（3）菊花和除虫菊毛状体观察比较试验的结果表明：两者的毛状体都存在种类型,即T-型毛和盾状腺体,以及少量的断管状腺毛。其中T-型毛主要分布于茎和叶片上,但除虫菊的T-型毛的密度远比菊花高,叶片背面尤为明显。而从腺体分布规律看,大部分菊花品种的子房上并没有腺体分布,而除虫菊子房却是其腺体分布最为集中的部位；菊花腺体密度值从高到低分布为：管状花花冠、叶背面、叶正面、舌状花花冠背面、茎段、舌状花花冠正面；除虫菊腺体密度值从高到低分布为：子房、舌花花冠背面、叶片两面（正反两面差异性不明显）、管花花冠。在腺体的整个生命周期中,经历了产生、生长、饱满、破裂、分泌和干萎等过程。另外仅在菊花和除虫菊的叶脉和叶柄部位发现了少量断管状腺毛的存在。对比上述（2）和（3）的研究发现,菊花和除虫菊的露地与室内抗蚜性以及花器官上的腺体密度之间没有明显的相关性。（4）通过快速降温振荡法剥离高感级的菊花品种‘蕊珠宫’和‘1581’以及天然抗虫植物除虫菊‘No.39’盛花期花梗上的腺体,并用气-质联用仪测定了其内含物的成分。初步确定菊花花梗上腺体内含物含有1-辛烯-3-醇、桉叶油醇（1,8-环氧对锰烷）、双环[3.1.1]胸腺嘧啶-2-6-1,2,7,7-三甲基-、臭樟脑萘、法力醇、9,12-十八碳二烯酸甲酯、硬酯酸等七种物质；除虫菊花梗上腺体内含物含有氧化芳樟醇（2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-呋喃-3-醇）、十三烯、正十烷,2,3,5,8-四甲基、法力醇、1-甲基5-亚甲基-8-（1-甲基乙基）、2,4-二丁基苯酚、十六酸（棕榈酸）、维他命A醛等八种物质。其中蚜虫信息素法力醇（E-β-Farnesene）为两种植物腺体所共有成分。它们腺体内含物的差异可能是导致其抗蚜性差异的原因,而有关内含物的准确定性与定量测定有待进一步研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩写词表（Abbreviation）
• 1 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 毛状体结构与功能的研究进展
• 1.2.1.1 毛状体结构分类及分布的研究进展
• 1.2.1.2 毛状体功能的研究进展
• 1.2.1.3 毛状体研究方法
• 1.2.1.4 菊花腺体结构及功能研究进展
• 1.2.2 植物抗虫性研究进展
• 1.2.2.1 植物抗虫性的概念和重要性
• 1.2.2.2 植物抗虫性的类型和相关物质基础
• 1.2.2.3 植物抗虫性的鉴定和筛选
• 1.2.2.4 信息化合物与昆虫行为关系的研究进展
• 1.2.3 植物毛状体内含物成分定性的研究进展
• 1.2.4 植物毛状体与其抗虫性关系的研究进展
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 技术路线
• 2 菊花品种抗蚜性综合评价
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 露地盆栽菊花品种虫害种类和抗蚜性调查
• 2.1.3 菊花品种室内抗蚜性评定
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 露地栽培菊花品种和除虫菊蚜虫危害情况
• 2.2.2 不同菊花品种嫩茎室内抗蚜性比较
• 2.2.3 不同菊花品种舌状花室内抗蚜性比较
• 2.2.4 不同菊花品种露地与室内抗蚜性综合分析
• 3 菊花品种与除虫菊毛状体的形态分布与结构观察
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 显微设备和观察方法
• 3.1.3 毛状体密度测算方法
• 3.2 观察结果与分析
• 3.2.1 菊花和除虫菊毛状体类型和结构
• 3.2.2 菊花各器官毛状体分布情况
• 3.2.3 除虫菊各器官毛状体分布情况
• 4 腺体内含物提取及成分测定初步研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 腺体细胞离体和内含物萃取方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 菊花品种盛花期花梗腺体内含物成分测定初步结果
• 4.2.2 除虫菊各开花时期花梗腺体内含物成分测定初步结果
• 5 讨论
• 5.1 菊花品种抗蚜能力综合评价体系
• 5.1.1 露地盆栽菊花品种盛花期抗蚜性评价标准的意义及局限性
• 5.1.2 菊花品种田间抗虫性与室内抗虫性的差异的探讨
• 5.2 腺体显微结构观察
• 5.2.1 冰冻切片用于腺体结构观察的探讨
• 5.2.2 腺体分布和结构观察深入探索研究
• 5.3 腺体内含物研究意义
• 5.3.1 腺体离体技术和内含物萃取技术的探讨意义
• 5.3.2 腺体内含物成分鉴定的研究意义
• 5.4 研究展望
• 参考文献
• 附录
• 硕士期间发表的文章与专利
• 致谢