陆地棉野生种系抗黄萎病筛选及抗性机制初步研究

摘要

陆地棉野生种系又称半野生棉,原产于美洲墨西哥等地,是未栽培驯化的野生材料,具有良好的抗病性和抗逆性,为棉花育种的重要遗传资源。黄萎病是世界性的棉花重大病害,严重威胁和阻碍棉花生产的发展。目前为止,棉花高抗黄萎病的抗源材料是十分缺乏的,因此,寻找新的抗黄萎病种质资源并研究其抗病机制成为黄萎病育种研究的必需途径。本文对220份陆地棉7个野生种系进行黄萎病菌的抗性筛选,用8份不同抗性材料进行了黄萎病抗性机制的初步研究。主要研究结果如下:
　　 1.黄萎病抗性筛选得到高抗材料1份,抗病材料17份,耐病材料30份。高抗材料为阔叶棉,17份抗病材料中,阔叶棉15份,尤卡坦棉1份,尖斑棉1份。30份耐病材料中,阔叶棉28份,尖斑棉1份,马利加朗特棉1份。对其中的8份抗病材料做了病圃鉴定,其中5份与温室鉴定结果一致,均为抗病水平。
　　 2.利用针刺接种法对黄萎病菌在陆地棉野生种系感抗材料茎中扩展速度进行了研究,发现黄萎病菌在抗病材料茎中扩展速度比在感病材料中慢。本研究结果支持了棉花对黄萎病菌的组织结构抗性理论,也证明了抗病材料的抗扩展性。
　　 3.测定陆地棉野生种系材料根系与黄萎病菌孢子亲和性发现,抗病材料根系与黄萎病菌亲和性低,而感病材料根系与黄萎病菌亲和性较高。本研究结果从侧面证明了抗病材料的抗侵染性。
　　 4.对陆地棉野生种系根系分泌物中可溶性糖的含量进行测定发现,抗病材料和感病材料中糖种类没有区别,均含有葡萄糖、蔗糖和果糖三种。但抗病材料根系分泌物中糖含量显著少于感病材料。由此可见,根系分泌物中糖的含量与材料抗病性相关,糖含量多,抗病力弱。
　　 5.对陆地棉野生种系根系分泌物中氨基酸种类及含量进行测定发现,抗病材料在氨基酸的种类上少于感病材料。其中,精氨酸为抗病材料特有氨基酸。在氨基酸含量上,抗病材料显著低于感病材料。一般来说,氨基酸种类少,含量低,材料抗病力强。
　　 6.研究陆地棉野生种系根系分泌物对黄萎病菌菌丝生长及孢子萌发的影响发现,抗病材料根系分泌物对黄萎病菌菌丝生长及孢子萌发有一定的抑制作用,而感病材料对菌丝生长及孢子萌发有刺激作用。
　　 7.实验研究发现,陆地棉野生种系与陆地棉品种间可能在抗性机制间没有差异,但是,陆地棉中并不存在高抗黄萎病的材料。因此,从陆地棉野生种系中筛选得到的高抗材料显得尤为珍贵。筛选得到的高抗材料及抗病材料可进一步研究,为棉花抗黄萎病育种提供了宝贵的种质资源材料。