新疆31个甜瓜品种对埃及列当抗性评价及抗性品种的抗性机制研究

发布时间：2020-07-06 11:34

【摘要】：目的:明确从新疆收集的31个甜瓜品种对埃及列当的抗性程度和水平,从中筛选出抗列当寄生和易感品种后,通过埃及列当寄生对抗感甜瓜生长,生理生化和组织结构的影响入手,初步分析抗寄生品种对埃及列当的抗性机制,为新疆甜瓜抗列当育种和品种合理布局提供参考。方法:采用根室法、温室盆栽和田间小区测定,对31份甜瓜品种抗埃及列当寄生的能力进行评价。然后采用田间小区试验,测定埃及列当寄生后对抗感甜瓜品种植株形态、生物量以及生物量分配格局的影响,同时采用根室试验,测定埃及列当寄生后抗感甜瓜品种根系生理生化的变化;并且利用组织细胞学分析技术,采取不同的染色手段,分析抗感甜瓜品种抗埃及列当与其组织结构关系。结果:1、抗寄生类型仅有‘金甜蜜17号’,根室试验中接种列当生长停滞在第Ⅱ种寄生状态;室内盆栽与小区试验中埃及列当寄生率分别为33.33%和50.00%,寄生程度分别为0.33和1.67。耐寄生类型有‘亚洲密17号’等4个品种,根室试验中接种列当生长停滞在第Ⅲ种寄生状态;盆栽试验中列当寄生率在71.43~75.00%,寄生程度在1.29~4.25。其余26个品种均属易感寄生类型,根室试验中接种列当正常生长至第Ⅳ种寄生状态;室内盆栽与小区试验中埃及列当寄生率最高均为100%,寄生程度最高分别为13.00和17.50。2、埃及列当寄生后对甜瓜根长的影响最大,感列当品种‘纳西甘’与对照相比,根长减少了52.18%,抗列当品种‘金甜蜜17号’与对照相比,根长减少了21.53%;埃及列当的寄生对甜瓜根生物量的影响最大,对叶生物量的影响相对较小,且对‘纳西甘’生物量的影响程度高于‘金甜蜜17号’;埃及列当的寄生还会引起甜瓜生物量分配的变化,抗列当品种‘金甜蜜17号’接种列当种子后,根冠比与对照相比,减少了12.50%,感列当品种‘纳西甘’接种列当种子后根冠比与对照相比,减少了37.30%。3、不同甜瓜品种接种埃及列当后,感列当寄生品种‘纳西甘’中ROS以及MDA含量显著提高,而抗列当寄生品种‘金甜蜜17号’中上升缓慢且低于感性品种。同时,不同抗列当品种中保护酶的活性均显著提高,抗列当品种中POD、SOD、CAT活性均高于感列当品种,这表明对ROS清除机制的激活程度,决定着甜瓜的抗性能力。此外,受到埃及列当寄生后,‘金甜蜜17号’中PAL活性高于‘纳西甘’,表明木质素的积累有利于甜瓜对列当产生抗性。4、通过石蜡切片观察发现,抗列当品种‘金甜蜜17号’根部皮层细胞密度大于感列当品种‘纳西甘’,在定性试验中,抗列当甜瓜根系存在明显的木质素及酚类物质沉积现象;在定量试验中,抗列当品种中木质素和酚类物质的含量分别是感列当品种的2.07和0.96倍。这些结构差异及形态改变是抗寄生品种抵抗和延迟列当侵入的方式之一。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S436.5
【图文】：

列当,种子,预培养,瘤状

24]。图１根寄生植物列当的生活史：种子预培养（a），种子萌发化（b），附着并穿透寄主根系（c），瘤状物发育（d），幼苗生长并出止（e），开花并形成种子（f）[25]Figure1 Life cycle of a root parasitic plant: preconditioning of seeds (a), germination (b), attachmentand penetration (c), tubercle development (d), shoot development and emergence (e) and floweringand setting of seeds (f).1.3.2 埃及列当防治1.3.2.1 植物检疫列当种子常会混在寄主作物种子中人为传播，这中传播方式常会被人们忽略，因此，

列当,寄生状态,埃及,甜瓜

31 个甜瓜品种对埃及列当抗性评价及抗性品种的抗性，其表面覆盖两层无菌滤纸直径为 15cm 的培养皿中，放在皿外。取约 200 粒经 70%酒精处理 2 min，1%次氯酸 5 遍后的埃及列当种子均匀撒在幼苗根系上，用于模拟过程。0 次重复，做好标签后摆放在组培室中培养，植株生长Ashton 营养液，保证甜瓜正常生长。培养 30 d 后，当大现时，将各处理品种的整个根系放在解剖镜下观察鉴定根系上的寄生状态可分为 4 种类型：Ⅰ型为列当种子萌图 1a）；Ⅱ型为列当种子萌发后建立了寄生关系但未长萌发建立了寄生关系并已长出吸器（图 1c）；Ⅳ型为列出瘤状茎（图 1d）。在显微镜下统计不同品种甜瓜幼苗率及四种寄生状态的列当种子个数占接种数量的百分比

列当,埃及,互作,系木

新疆 31 个甜瓜品种对埃及列当抗性评价及抗性品种的抗性机制研究为进一步确定木质素的含量，利用乙酰溴法进行了木质素定量测定。与对照相比抗列当水平的甜瓜根系接种埃及列当种子 30 天后，甜瓜根系组织中木质素的含量著上升，但抗列当品种‘金甜蜜 17 号’根系中木质素含量显著高于感列当品种‘纳’，其根系中木质素含量是‘纳西甘’的 2.07 倍（图 5-2）。

【参考文献】