抗南方根结线虫西瓜砧木资源的筛选与评价

论文摘要

根结线虫是西瓜的主要病害之一,其危害日趋严重。利用抗性种质选育抗根结线虫砧木或品种是防治根结线虫的一条高效、经济的途径,目前国内外还没有抗根结线虫的西瓜砧木或品种在生产上推广应用。为此,本试验以筛选抗南方根结线虫的西瓜砧木资源为目的,通过调查35份西瓜材料人工接种南方根结线虫后生长指标和抗性指标的变化,采用多种评价方法,筛选出部分抗性材料。以抗性显著不同的红籽瓜和中科1号为试材,研究了南方根结线虫侵染后,材料根系保护酶体系的变化,侵入根系内部的根结线虫的发育情况。对筛选出的部分抗性材料的农艺性状进行了调查,对其作为砧木利用的可能性进行了初步评价。主要研究结果如下：1.不同西瓜资源幼苗接种南方根结线虫后,不同器官的相对生长量和不同抗性指标的变异系数不同,相对主蔓长、相对茎粗、相对根系鲜重、相对茎鲜重、相对叶鲜重5个相对生长量指标的变异系数在8.15%-21.56%,根结指数、卵粒指数、繁殖系数、病级指数4个抗性指标的变异系数达到了27.31%-129.92%。利用变异系数较大的根结指数进行聚类分析结果与以4个抗性指标聚类分析的结果基本一致,但均不能准确评价西瓜资源的抗病能力。利用隶属函数可较为准确的评价西瓜资源的抗性强弱,但不能将西瓜资源进行分类,因此,本试验根据供试西瓜资源幼苗的相对生长量和抗性指标等方面的变化,采用9个指标,2个体系的综合评价方法,将供试西瓜资源分为低抗、感病和易感3个类群,抗性最强的是红籽瓜,抗性最弱的是中科1号。2.测定了南方根结线虫侵染后不同抗性西瓜材料根系丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和过氧化物酶（POD）活性的变化。结果表明：接种后中科1号的MDA含量比红籽瓜的高,表明南方根结线虫能够对西瓜材料根系细胞膜造成伤害,且对感病品种的伤害较大；接种后3d到22d,SOD活性均比对照低,随着接种天数的增加,中科1号SOD活性呈逐渐增加的趋势,第15d时出现峰值,随后呈下降趋势,第33d二次侵染前期又明显增加。红籽瓜的SOD活性变化比较大,在接种第15d时出现峰值,随后降低,降低幅度比中科1号大,至接种33d二次侵染前期SOD活性再次上升；中科1号接种后CAT活性逐渐升高,至15d时出现峰值,随后降低,二次侵染前期CAT活性再次升高,红籽瓜的CAT活性在接种第8d时突然降低,随后升高,在第15d时达到峰值,随后降低,在二次侵染前期再次升高；红籽瓜和中科1号接种后POD活性明显比对照高,接种后3d到22d,POD活性逐渐增高,在22d时达到峰值,随后降低,至二次侵染前期POD活性再次增高。红籽瓜和中科1号未接种的POD随着时间的推移,呈逐渐增加的趋势。3.中科1号在接种后4d根尖部位有根结形成,横切显示,二龄幼虫已经侵入根中,建立了取食位点并形成了巨型细胞。接种后10d,中科1号根系内的二龄幼虫已经发育成雌虫,接种后18d,雌虫已经发育成熟,接种后30d,中科1号根横切显示有些巨型细胞内营养被根结线虫吸收,细胞内已经出现了“空洞”。红籽瓜在接种后8d出现根结,通过石蜡切片观察,已经有巨型细胞形成,接种后14d,二龄幼虫开始发育,接种后22d,雌虫仍处于发育阶段,接种30d,根内的巨型细胞没有出现空洞。4.通过苗期调查的结果表明,野饲用西瓜的茎粗2.30mm,与中科1号和蜜枚（4X）的1.58mm差异显著,红籽瓜苗期的茎粗与中科1号相比,差异也达到显著水平。定植后三次田间茎粗的调查结果表明：P1299378的茎粗4.02mmm增加最明显,红籽瓜茎粗3.91mm次之,二者的茎粗与中科1号的差异均达到显著水平。从两次田间生长势调查结果来看,宁夏红籽瓜的生长势最旺,分别为15.04cm和12.77cm,红籽瓜的生长势与宁夏红籽瓜相比在第一次调查时差异达到显著水平,第二次调查结果差异不显著。中科1号与宁夏红籽瓜和红籽瓜的生长势差异均达到显著水平。宁夏红籽瓜和红籽瓜可作为西瓜的砧木,进行更深入的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 前言
• 1.1 根结线虫的生物学特性
• 1.2 危害西瓜的根结线虫的主要种类
• 1.3 根结线虫病的危害症状
• 1.4 抗性鉴定
• 1.5 植物抗根结线虫的机理研究
• 1.6 抗根结线虫基因的研究
• 1.7 根结线虫的防治
• 1.7.1 物理防治
• 1.7.2 化学防治
• 1.7.3 生物防治
• 1.7.4 农业防治
• 1.7.5 选育抗性品种进行防治
• 1.8 本研究的目的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验内容与方法
• 2.2.1 西瓜材料生长指标和抗性指标的测量鉴定
• 2.2.2 生理生化指标的测定
• 2.2.3 组织病变的观察
• 2.2.4 西瓜资源农艺性状的调查
• 2.3 试验数据统计与分析
• 3 结果分析
• 3.1 不同西瓜资源对南方根结线虫的抗性评价
• 3.1.1 南方根结线虫对不同西瓜资源幼苗生长和抗性指标的影响
• 3.1.2 西瓜资源对南方根结线虫抗性的聚类分析
• 3.2 南方根结线虫对西瓜资源根系相关酶活性的影响
• 3.2.1 南方根结线虫对西瓜资源根系丙二醛（MDA）含量的影响
• 3.2.2 南方根结线虫对西瓜资源根系SOD活性的影响
• 3.2.3 南方根结线虫对西瓜资源根系CAT活性的影响
• 3.2.4 南方根结线虫对西瓜资源根系POD活性的影响
• 3.3 不同抗性西瓜资源组织病变的观察
• 3.4 西瓜资源农艺性状的调查评价
• 4 讨论
• 4.1 不同西瓜资源幼苗对南方根结线虫侵染的反应
• 4.2 西瓜资源对南方根结线虫的抗性鉴定指标与评价方法
• 4.3 南方根结线虫侵染后不同抗性西瓜资源的生理响应
• 4.4 不同抗性西瓜资源对侵入根内南方根结线虫发育的影响
• 4.5 不同西瓜资源作为砧木利用的评价
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录