外源海藻糖对水稻生理生化及褐飞虱抗性的影响

发布时间：2021-12-19 12:29

　　【目的】海藻糖参与植物对逆境胁迫的响应与适应过程,本文旨在明确海藻糖对水稻生理生化特性及抗褐飞虱影响,将有助于全面探索海藻糖对水稻的潜在作用,为后续研究提供参考和依据。【方法】本实验在外施10 mmol·L^-1和50 mmol·L^-1浓度的海藻糖后,测定水稻超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性,丙二醛（MDA）和可溶性糖含量,褐飞虱取食后植株功能损失系数（FPLI）及利用刺吸电位技术（EPG）研究褐飞虱的取食行为。【结果】外施10 mmol·L^-1和50 mmol·L^-1浓度的海藻糖后,POD活性和可溶性糖含量显著上升,MDA含量显著下降,并且显著提高了水稻植株的功能损失指数,EPG结果发现海藻糖处理明显增加了N4波的持续时间。【结论】适量的海藻糖改善水稻抗非生物胁迫的能力,但并不有利于对褐飞虱抗性的提高。 

【文章来源】：应用昆虫学报. 2020,57(04)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

外源海藻糖对水稻生理生化特性的影响

褐飞虱取食不同浓度海藻糖处理的水稻EPG行为测定结果如图3所示，10 mmol?L-1和50 mmol?L-1浓度海藻糖处理后，在非刺探阶段即NP波的持续时间与对照有显著差异，其中处理组高出对照20.74%，而处理间差异不显著（F=8.91,df=2,21,P(27)0.05）。褐飞虱取食过程中，处理和对照组口针刺探总次数N1波无显著差异。N2波为褐飞虱口针开始向维管束移动并伴随有唾液的分泌，处理间无显著差异。褐飞虱取食50 mmol?L-1海藻糖处理的水稻后，N3波口针取出临近韧皮部细胞外移动的持续时间相对对照组显著上升了39.19%，而10 mmol?L-1海藻糖与对照组无显著差异（F=7.53,df=2,21,P(27)0.05）。外源海藻糖处理水稻后与对照组在N4波的持续时间上差异显著（F=20.71,df=2,21,P(27)0.05),N4波是褐飞虱在韧皮部吸食汁液时出现的波，N4持续时间分别较对照显著延长了30.44%(10 mmol?L-1海藻糖）和11.01%(50 mmol?L-1海藻糖）。褐飞虱取食木质部汁液即N5波的持续时间，对照组与两个处理组间无显著差异，但50 mmol?L-1比10 mmol?L-1海藻糖处理的N5波持续时间显著上升了76.73%。3 结论与讨论

SOD、POD是清除活性氧酶促统中重要的酶类，MDA含量是植物细胞膜脂过氧化的一个重要指标（陈芊伊，2017）。三者的变化可以反应出植物在逆境中的抗胁迫能力（Ma et al.,2013）。在本实验中，MDA含量与海藻糖浓度变化呈负相关的关系，10 mmol?L-1和50 mmol?L-1海藻糖处理间差异不显著，这表明适量海藻糖处理可以提高水稻在逆境中的抗胁迫能力，MDA含量越小，细胞膜的损伤程度越小，越有利于根系维持地上部的生理活性（李明玉等，2006）。水稻经10 mmol?L-1的海藻糖处理后，SOD与POD活性都表现上升的趋势，而高浓度（50 mmol?L-1）处理水稻则会降低SOD与POD活性，其中POD活性对照与处理没有显著性差异，SOD活性对照与处理三者之间差异显著。由此可知，适量的海藻糖处理将有助于水稻中POD和SOD含量的提升。在植物体中，POD和SOD等抗氧化酶协同非酶的一些抗氧化物质，防御和减轻活性氧对细胞膜的伤害，缓解膜脂过氧化，提高水稻的抗逆性（徐婷等，2014）。可溶性糖是一种在植物中起到渗透调节作用的小分子物质，在逆境中可调节植物的渗透，对细胞膜和原生质胶体也具有稳定作用（Yang et al.,2006）。本实验显示，适量的海藻糖处理可以增加水稻中的可溶性糖含量，提高植物体内的渗透调节能力，同时可以为其它必须物质的合成提供足够的碳架和能量,有助于维持分蘖期水稻叶片细胞膜稳定和提高抗逆性。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3544421