缩节胺诱导棉花防御棉蚜的机理研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:water198206
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缩节胺属于植物生长延缓剂,能控制棉花营养生长、减少蕾铃脱落、促进棉铃发育,且已有学者证实缩节胺还能提高细胞膜的稳定性,增加植株抗逆能力。只要气候条件适宜,棉蚜(Aphis gossypii Glover)在棉花整个生育期内都能发生危害,可造成作物幼苗萎蔫、畸形,其分泌的蜜露也影响着棉花光合作用及纤维品质,是新疆棉花的主要害虫之一。目前化学调控棉花过程中,尚没有关于棉蚜取食棉花化控前后棉花产生的生理响应及缩节胺对棉蚜的毒性机理研究。鉴于此,本文选择生长至花铃期的棉花,从生理学角度出发研究了缩节胺对棉蚜的毒性机理及棉蚜胁迫下缩节胺对棉花生理特性的影响,为缩节胺提高棉花抗蚜能力、延缓害虫抗药性发展提供一定的理论基础。通过用不同浓度缩节胺叶面喷施处理棉株后,研究发现,各缩节胺浓度处理下的棉花蛋白含量、POD活性、CAT活性均高于对照,缩节胺浓度≤0.1g/L时,SOD活性高于对照,但差异不显著(p>0.05);随着时间延长,各缩节胺浓度处理的棉花SOD活性、CAT活性在处理15d后,变化趋势与试验前期相反,而0.25g/L处理下的棉花在处理20d后蛋白含量达到最大值。缩节胺浓度≤0.25g/L时能显著提高棉花的抗逆能力,但持效时间不超过15天。不同程度棉蚜为害棉花后生理指标及产量性状差异明显,具体结果如下,在棉花蕾期,棉蚜不同为害程度处理棉花后,前期取样测定时,各处理棉花叶片中叶绿素含量、可溶性蛋白含量、MDA含量均高于对照,SOD活性、CAT活性则有所降低,然而为害13d后,各生理指标均有相反的变化趋势;而为害1级处理的棉花铃数、衣分均高于对照,棉花单铃重则低于对照,但差异不明显(p<0.05)。因此,蚜虫为害1级时对棉花有促进作用,在处理前期其他棉蚜为害等级处理对棉花有胁迫作用,而后随时间增加棉花产生耐蚜性。通过测定大田和室内条件下,不同缩节胺浓度处理棉蚜后的解毒酶活性变化,结果显示,大田条件下,随缩节胺浓度升高,谷胱甘肽硫转移酶比活力增加,羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶比活力降低,且随时间延长,各解毒酶比活力均降低。0.25g/L缩节胺浓度浸叶处理棉蚜时,谷胱甘肽-S-转移酶比活力达到最大,为0.11μm/mg pr./min,但羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶比活力随缩节胺浓度增大有所下降。缩节胺浓度小于0.5g/L,缩节胺对棉蚜起到一定的毒害作用,而过量的缩节胺浓度则会诱导棉蚜抗药性产生。经测定大田条件下棉蚜胁迫后缩节胺对棉花(花铃期)保护酶活性的变化,结果发现,处理5d后,蚜虫并未对棉花造成伤害,随着时间延长,可溶性蛋白质含量增加;高虫口密度取食胁迫下, SOD活性与虫口密度呈正相关;0.05g/L,0.1g/L缩节胺浓度处理时,低虫口密度取食下的SOD活性均高于未经缩节胺处理的棉花,而高虫口密度处理的棉花却有着相反的结果,仅在处理20d后,SOD活性较未经缩节胺处理的棉花高,但差异不显著;0.1g/L缩节胺处理的棉花POD活性升高,CAT活性则显著低于未经缩节胺处理的棉花。由此可知,棉花能忍耐低密度蚜虫刺吸胁迫,高虫口密度则对棉花造成一定的胁迫,但随着时间延长,可通过喷施缩节胺来增强棉花的抗逆能力,且棉蚜胁迫下缩节胺提高棉花防御能力的最适浓度是0.1g/L。
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