高粱品种“河农16”抗高粱蚜生化机理的研究

论文摘要

高粱是重要的禾谷类作物,仅次于小麦、水稻、玉米、大麦,在世界禾谷类作物中位居第五位。高粱具有产量高,耐旱,耐涝及抗盐碱等不良环境的特性,是一个全球性的重要作物。高粱蚜是高粱的一种重要的害虫,每年对全球的高粱产量和品质造成严重损失。选用抗蚜品种是防治高粱蚜最经济、安全、有效的方法。而目前在我国抗蚜虫材料很少,具优良性状的抗蚜材料更是少之又少,所以为了培育更多的抗蚜优质品种,对高粱抗蚜机理的研究变得迫切要求。 本试验利用优质的抗蚜材料河农16以及基因背景差异较大的多个感蚜材料为试材,通过对可溶性糖、游离氨基酸、淀粉、单宁、POD、PPO、PAL的含量或酶活性的测定分析,从不同角度分析了抗蚜性状的生化机理,主要研究结果如下: 1.高粱品种“河农16”抗蚜性与可溶性糖含量存在相关性。在感蚜前可溶性糖含量抗蚜品种显著高于易感蚜品种,感蚜后抗蚜品种无蚜虫侵害,这时可溶性糖含量为抗蚜品种显著低于受到蚜虫侵害的感蚜品种。据此可以把可溶性糖含量作为鉴定品种感蚜与否的生化指标。 2.PAL酶活性在蚜虫发生前河农16中具有高水平表达,且与其它感蚜材料存在显著差异。而蚜虫侵害诱导后各基因型间PAL酶活性显著上升,表现趋势为:感蚜品种酶活上升的幅度显著高于抗蚜品种,即抗蚜品种表现平稳;表明PAL酶活性与高粱的抗蚜性存在相关性。可把高粱PAL酶活性的高低作为筛选抗感材料的生化指标之一。 3.淀粉、游离氨基酸含量在受蚜虫侵害前后有明显的变化,但淀粉和游离氨基酸含量与抗蚜性没有表现出规律性的变化,结果表明感性材料中营养物质变化存在诱导效应。 4.抗性酶POD、PPO在感蚜虫前后品种间酶活性相比差异不显著,但在感蚜后都呈明显的升高趋势,即蚜虫诱导下酶活性都有显著的上升。表明是诱导机制下使酶活性升高来增强植株的抵抗性。 本研究的创新在于利用优质的抗蚜虫材料河农16做试材,通过对感蚜虫前后的部分生化物质进行了分析,筛选出了与抗蚜性相关的生化指标;证明了高粱抗高粱蚜存在的组成型抗性和诱导型抗性机制,为高粱的抗蚜虫育种提供了理论基础。

论文目录

• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 营养物质的测定
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 酶的测定
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2.3 酶活性的表示方法
• 2.3 单宁的测定
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验方法
• 3 结果与分析
• 3.1 营养物质与抗蚜性的关系
• 3.1.1 感蚜前后不同品系可溶性糖含量的变化
• 3.1.2 游离氨基酸的分析
• 3.1.3 淀粉分析
• 3.2 抗性相关酶与抗蚜性的分析
• 3.2.1 感蚜前后高粱不同基因型POD酶活性变化
• 3.2.2 感蚜前后高粱不同基因型PPO酶活性变化
• 3.2.3 感蚜前后高粱不同基因型PAL酶活性变化
• 3.3 单宁与抗蚜性的分析
• 3.4 可溶性糖的鉴定分析
• 3.4.1 生理因素的排除
• 3.4.2 可溶性糖含量作为鉴定指标的分析
• 3.4.3 抗蚜性与可溶性糖含量的比对分析
• 4 讨论
• 4.1 可溶性糖与抗蚜性的关系
• 4.2 淀粉与抗蚜性的关系
• 4.3 氨基酸与抗蚜性的关系
• 4.4 单宁与抗蚜性的关系
• 4.5 相关酶与抗蚜性的关系
• 4.6 高粱抗蚜虫的可能机制
• 5 结论
• 6 参考文献
• 在读期间发表的学术论文
• 作者简历
• 致谢