小麦对麦长管蚜的组成抗性和诱导抗性研究

【摘要】麦长管蚜（Sitobionavenae）是小麦上的重大害虫，为了寻找新的防治小麦蚜虫的方法，本论文研究了不同小麦品种对麦长管蚜的抗生性和耐害性，以及不同化学诱导物诱导小麦对麦长管蚜寄主偏好和生长发育的影响。首先，发现对麦长管蚜有抗生性的的小麦品种小偃22同时对此蚜虫的生长耐害性也较高。麦长管蚜对不同抗性小麦品种的寄主偏好性差异不大。刺探电位图谱结果显示，小偃22对麦长管蚜抗性因子存在于小麦的韧皮部。麦长管蚜在小偃22上平均和总的取食时间比在感蚜品种上明显缩短。这可能是因为小偃22韧皮部具有拒食物质或者韧皮部封闭反应较强烈。小偃22在蚜虫危害后仍能保持较高的生长速度可能是由于蚜虫在此品种上取食减少，移除的光合同化产物也较少。然而，麦长管蚜危害对小麦的多酚氧化酶、过氧化物酶活性以及光合作用强度的影响和小麦抗蚜水平没有明显相关性。植物防御信号物质茉莉酸甲酯和水杨酸处理小麦对麦长管蚜生长发育影响不显著，但对蚜虫寄主选择和取食行为有显著影响。和茉莉酸甲酯和水杨酸处理组相比，蚜虫更喜欢对照处理植物。刺探电位图谱显示，麦长管蚜在茉莉酸甲酯处理的植物上刺探次数明显增加，首次刺探时间显著缩短。蚜虫在水杨酸处理的植物上唾液分泌时间显著延长，而平均取食时间显著降低。这些结果表明茉莉酸甲酯可能诱导小麦叶肉中产生对蚜虫驱避的物质，而水杨酸可能加强小麦韧皮部封闭反应。Beta-氨基丁酸灌根处理小麦苗可显著降低麦长管蚜体重增长，且其效果和使用浓度成正比。然而，beta-氨基丁酸处理小麦并未影响麦长管蚜寄主偏好和取食行为，说明beta-氨基丁酸处理并未引起小麦产生对麦长管蚜拒食或驱避性物质。处理组小麦韧皮部汁液中beta-氨基丁酸含量比对照组显著升高，且升高幅度和beta-氨基丁酸使用浓度成正比。Beta-氨基丁酸灌根对麦长管蚜抗性至少持续7天；而处理10天后，小麦韧皮部汁液中beta-氨基丁酸含量仍比对照组高，说明植物对beta-氨基丁酸的降解较为缓慢。将beta-氨基丁酸加入蚜虫人工饲料中发现beta-氨基丁酸对麦长管蚜有直接毒害作用，且毒害作用随浓度增加而增加。本文从小麦对蚜虫的组成和诱导抗性两方面研究小麦对蚜虫的抗性机制，结果表明小麦品种小偃22通过限制麦长管蚜取食韧皮部汁液同时实现对蚜虫的抗生性和生长耐害性；茉莉酸甲酯和水杨酸在诱导小麦对麦长管蚜抗生性效果不明显，但可以显著降低蚜虫对处理小麦的选择偏好；而beta-氨基丁酸介导的小麦对麦长管蚜的抗性很可能是由于此氨基酸对蚜虫的直接毒害作用。本研究探索了植物抗蚜性的可能机制，以期为害虫防治提供新的理论基础。
【作者】曹贺贺；
【导师】刘同先；
【作者基本信息】西北农林科技大学，农业昆虫与害虫防治，2014，博士
【关键词】小麦；麦长管蚜；诱导防御；抗蚜机制；刺探电位；

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