施钾对小麦抗蚜性和叶片胼胝质沉积的影响

发布时间：2021-04-21 23:17

　　蚜虫是小麦生产中的主要害虫,严重危害小麦产量和品质。前期研究发现,钾素在提高小麦的抗蚜性方面具有重要作用,但是,关于施钾提高小麦抗蚜性的机理有待于深入研究。本试验采用室内水培试验,设置4个钾水平（K0.01、K0.1、K2、K10）,待小麦幼苗生长至四叶一心时,利用刺探电位图谱（EPG）技术研究蚜虫在不同供钾水平的小麦叶片上的取食行为。同时,在4个钾水平的基础上,设置接蚜与不接蚜处理,应用植物组织的冰冻切片技术,观察蚜虫侵染前后胼胝质在第四叶切片韧皮部中的沉积情况。在此基础上,选择K0.01和K2两个水平,设置接蚜与不接蚜处理,研究不同处理小麦叶片内与胼胝质合成和降解相关的基因GSL2、GSL10、GSL12和BG以及与JA、ET和SA相关的基因AOS、EIN2和PAL的表达的时序变化,初步揭示供钾水平对小麦抗蚜性的影响及其生理机制,为田间小麦蚜虫的生态调控提供科学依据。结果如下:（1）蚜虫取食EPG波形研究表明:在非刺探阶段,蚜虫在K2和K10水平的小麦叶片上,不仅口针开始刺探叶片的时间显著晚于K0.01和K0.1水平,而且蚜虫在前者上的非刺探时间总和以及非刺探平均时间也显著高于后者... 

【文章来源】：河南农业大学河南省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
1 文献综述
    1.1 蚜虫的生长发育习性
    1.2 蚜虫与植物的亲和关系的建立
    1.3 植物对蚜虫取食的防御机制
        1.3.1 植物抗蚜的物理机制
        1.3.2 植物抗蚜的化学机制
        1.3.3 植物诱导防御
            1.3.3.1 植物抗蚜反应的早期信号
            1.3.3.2 植物抗蚜防御信号途径
            1.3.3.3 植物抗蚜防御反应
    1.4 EPG技术在蚜虫取食行为研究中的应用
        1.4.1 EPG技术的原理
        1.4.2 EPG技术在植物抗蚜性研究中的应用
        1.4.3 寄主理化性状对蚜虫刺吸波形的影响
    1.5 钾对植物抗蚜性的影响
        1.5.1 钾素营养状况对植物虫害发生的影响
        1.5.2 施钾对植物基础代谢的影响及其与抗蚜性的关系
        1.5.3 钾素对植物次生代谢的影响
        1.5.4 钾及其与蚜虫取食互作对植物防御信号途径的影响
2 引言
3 材料与方法
    3.1 试验设计及其供试材料培养
    3.2 试验方法
        3.2.1 EPG测定方法
        3.2.2 冰冻切片制作和胼胝质染色观察试验方法
            3.2.2.1 冰冻切片的制作方法
            3.2.2.2 胼胝质的染色和观察方法
        3.2.3 相关基因表达荧光定量PCR试验方法
            3.2.3.1 引物查询
            3.2.3.2 总RNA的提取和纯化
            3.2.3.3 总RNA的浓度和完整性检测
            3.2.3.4 cDNA的合成
            3.2.3.5 cDNA的扩增和质量检测
            3.2.3.6 qPCR扩增检测
    3.3 数据分析
4 结果与分析
    4.1 蚜虫在不同钾水平小麦叶片上取食的EPG波形结果与分析
        4.1.1 麦长管蚜在不同钾水平麦株叶表非刺探路径EPG波形比较
        4.1.2 麦长管蚜在不同钾水平麦株叶表皮细胞和叶肉细胞刺探路径EPG波形比较
        4.1.3 麦长管蚜在不同钾水平麦株叶片韧皮部取食EPG波形比较
        4.1.4 麦长管蚜在不同钾水平麦株叶片木质部取食EPG波形比较
        4.1.5 蚜虫取食过程中产生的各种波形持续时间总和占观测时间的百分比
    4.2 不同钾水平下蚜虫取食的小麦叶部切片胼胝质沉积分析
        4.2.1 麦长管蚜在不同钾水平小麦叶片韧皮部取食胼胝质沉积面积比较
        4.2.2 麦长管蚜在不同钾水平小麦叶片韧皮部取食胼胝质面积占维管束面积的比较
    4.3 不同钾水平蚜虫取食小麦叶片相关基因表达的荧光定量PCR分析
        4.3.1 样品总RNA和cDNA质量检测
        4.3.2 样品总RNA浓度和纯度检测
        4.3.3 胼胝质代谢相关的基因在不同钾水平处理的小麦叶片中的表达水平检测
            4.3.3.1 GSL基因表达水平检测
            4.3.3.2 BG基因表达水平检测
            4.3.3.3 JA、ET和SA合成相关基因在不同钾水平处理的小麦叶片中的表达水平检测
5 讨论
    5.1 供钾水平对蚜虫取食小麦叶片EPG波形的影响
    5.2 供钾水平对蚜虫取食诱导的韧皮部胼胝质沉积的影响
    5.3 蚜虫取食对不同供钾水平下小麦中JA、ET和SA相关基因表达量的影响
6 结论
参考文献
ABSTRACT


【参考文献】：
期刊论文
[1]黄瓜叶片营养物质与抗蚜性的关系研究[J]. 李田田,姜文芝,谷停停,刘永月,许建鹏,刘桂军,曹辰兴.  山东农业科学. 2016(10)
[2]Impact of Nitrogen, Phosphorus and Potassium on Brown Planthopper and Tolerance of Its Host Rice Plants[J]. Md Mamunur RASHID,Mahbuba JAHAN,Khandakar Shariful ISLAM.  Rice Science. 2016(03)
[3]植物抗虫性及其遗传改良研究进展[J]. 王学军,陈满峰,葛红,缪亚梅,汪凯华,顾春燕.  现代农药. 2015(03)
[4]我国小麦抗蚜机理研究进展[J]. 胡想顺,赵惠燕.  应用昆虫学报. 2014(06)
[5]施钾提高蚜害诱导的小麦茉莉酸含量和叶片相关防御酶活性[J]. 王祎,张月玲,苏建伟,李慧,王宜伦,苗玉红,谭金芳,韩燕来.  生态学报. 2014(10)
[6]褐飞虱取食对不同耐虫性水稻胼胝质沉积的影响[J]. 杨丽,陈建明,张海强,张珏锋,何月平.  中国水稻科学. 2013(06)
[7]氮硅配施对冬小麦生育后期蚜虫密度及抗虫生化物质含量的影响[J]. 王祎,张月玲,苏建伟,王宜伦,谭金芳,韩燕来.  植物营养与肥料学报. 2013(04)
[8]常见植食性刺吸式昆虫取食行为的EPG波形分析研究进展[J]. 荆裴,白素芬,刘芳.  中国植保导刊. 2013(04)
[9]施钾马铃薯叶片对桃蚜的诱导抗性反应[J]. 白雪,马晓林,李惠君,郭永明,任琴.  应用昆虫学报. 2013(01)
[10]低钾胁迫下耐低钾玉米可溶性蛋白、可溶性糖和钾含量的变化及其关系[J]. 闫洪奎,刘祥,王会广,高立祯,胡博.  玉米科学. 2012(06)

硕士论文
[1]小麦MYB基因与乙烯信号对韧皮部防卫反应与麦长管蚜抗性的调控作用[D]. 梅宇.南京农业大学 2016
[2]钾对蚜虫取食诱导的小麦抗蚜反应的影响[D]. 张月玲.河南农业大学 2012
[3]氮、钾及其配施对小麦抗蚜性及若干生化指标的影响[D]. 石卫东.河南农业大学 2011
[4]麦长管蚜取食诱导小麦防御反应的生化及分子机制[D]. 赵丽艳.中国农业科学院 2006



本文编号：3152682