黄蒿嫁接影响菊花抗蚜性的生理机制研究

摘要

本研究选取抗蚜性极高的黄蒿（Artemisia annua Linn.）为砧木，以皇菊（Chrysanthemum morifolium‘huangju’）、杭白菊（Chrysanthemum morifolium‘hangbaiju’）和金丝菊（Chrysanthemum morifolium‘jinsiju’）为接穗进行嫁接。首先对嫁接苗和扦插苗进行蚜虫趋向性测试和抗蚜性分级，然后比较分析嫁接苗与扦插苗叶片解剖结构、挥发性物质、防御酶活性及代谢物质对其抗蚜性的影响，从而探究黄蒿嫁接影响菊花抗蚜性的生理机制。主要研究结果如下： 1.蚜虫趋向行为研究 嫁接处理后，菊姬长管蚜的趋向性发生明显变化。菊姬长管蚜对杭白菊、金丝菊和皇菊嫁接苗的选择率分别为0.19±0.07、0.35±0.03和0.25±0.07，均极显著低于同品种扦插苗（0.81±0.07＊＊、0.65±0.03＊＊和0.75±0.07＊＊）。 2.供试材料的抗蚜性分级 将10只经饥饿处理的2龄菊姬长管蚜接种到供试植株顶端嫩叶处，每种材料接种10株，接种蚜虫后每天统计一次植株上的蚜虫数量，连续统计10天。利用繁殖倍率法，对材料进行抗蚜性鉴定。结果显示以黄蒿为砧木的嫁接苗和同品种的扦插苗抗蚜性等级存在显著差异。皇菊、金丝菊和杭白菊嫁接苗的抗蚜性等级分别为高抗（2.4±1.3）、中抗（5.4±0.4）和中抗（4.3±0.4），而同品种扦插苗为中抗（4.4±2.7＊）、低抗（9.9±1.7＊）和无抗性（11.0±0.7＊＊）。 3.供试材料叶片解剖结构分析 经嫁接处理，同品种嫁接苗与扦插苗叶片相比，解剖结构存在较大差异。无论是栅栏组织厚度、栅栏组织厚度/海绵组织厚度、下表皮厚度，嫁接苗均有不同程度增加，而叶片厚度和海绵组织厚度无明显变化规律。 4.供试材料叶片挥发性物质的研究 利用顶空-固相微萃取法与气相色谱-质谱联用（GC/MS）技术，在接种蚜虫前分别测定了杭白菊、金丝菊、皇菊嫁接苗和扦插苗叶片挥发性物质种类和相对含量。结果表明，三个品种所含叶片挥发性物质种类和相对含量差异明显，同品种嫁接苗和扦插苗叶片挥发性物质具体成分差异显著。 5.供试材料防御酶活性变化研究 接种蚜虫后，同品种菊花嫁接苗和扦插苗防御酶（POD、SOD、PPO、PAL）活性均呈现出双峰或三峰形变化趋势，但峰谷出现的时间点和峰谷的值有所不同。以黄蒿为砧木的菊花嫁接苗与同品种扦插苗相比，防御酶活性的上升速度快、幅度大，且在接种一段时间后活性依然较高。 6.供试材料代谢物质变化研究 接种蚜虫后，嫁接苗和扦插苗可溶性蛋白和类黄酮含量均有所提升，而同品种嫁接苗与扦插苗相比，可溶性蛋白和类黄酮含量变化更为迅速、明显。可溶性糖含量在接种蚜虫后整体呈现下降趋势，而同品种嫁接苗比扦插苗可溶性糖含量反应更为迅速，且下降幅度更大。

目录

声明

符号说明

1前言

1.1 菊属、蒿属植物亲缘关系

1.2菊姬长管蚜习性特征

1.2.1 形态特征

1.2.2为害症状

1.2.3发生规律

1.3植物抗虫性研究现状

1.3.1植物抗虫性的定义

1.3.2植物抗虫性的划分

1.3.3 植物抗虫性机制

1.3.4 组成型抗虫性机制研究

1.3.5诱导型抗虫性机制研究

1.4 嫁接植物的抗性

1.4.1 嫁接的历史与现状

1.4.2 嫁接成活机理

1.5 嫁接技术在菊花栽培中的运用

1.6 本研究目的意义

2 材料方法

2.1供试材料

2.1.1 供试植物材料

2.1.2供试虫源

2.2 实验设计

2.2.2 抗蚜性鉴定

2.3 测定项目及方法

2.3.3酶活性测定

2.3.4 代谢物质含量测定

2.4数据处理

3 结果与分析

3.1 蚜虫趋向行为测试

3.2 抗蚜性鉴定

3.3 菊花嫁接苗和扦插苗叶片组织结构分析

3.4挥发性物质组分分析

3.4.1 菊花嫁接苗、扦插苗与黄蒿叶片挥发性物质对比分析

3.4.2 嫁接苗与扦插苗挥发性物质比较分析

3.5 不同品种菊花接种蚜虫后抗氧化酶、防御酶活性和代谢物质含量变化

3.5.1 不同品种菊花接种蚜虫后POD活性变化

3.5.2 不同品种菊花种蚜虫后SOD活性变化

3.5.3 不同品种菊花接种蚜虫PPO活性变化

3.5.4 不同品种菊花接种蚜虫PAL活性变化

3.5.5 不同品种菊花种蚜虫后可溶性蛋白含量变化

3.5.6 不同品种菊花接种蚜虫后类黄酮含量变化

3.5.7 不同品种菊花接种蚜虫后可溶性糖含量变化

3.6 嫁接对蚜虫胁迫下菊花抗氧化酶和防御酶活性影响

3.6.1 嫁接对蚜虫胁迫下菊花POD活性影响

3.6.2嫁接对蚜虫胁迫下菊花SOD活性影响

3.6.3 嫁接对蚜虫胁迫下菊花PPO活性影响

3.6.4嫁接对蚜虫胁迫下菊花PAL活性影响

3.7 菊花嫁接苗和扦插苗接种蚜虫后代谢物质含量变化

3.7.1 菊花嫁接苗和扦插苗接种蚜虫后可溶性蛋白含量变化

3.7.2 菊花嫁接苗和扦插苗接种蚜虫后类黄酮含量变化

3.7.3菊花嫁接苗和扦插苗接种蚜虫后可溶性糖含量变化

4 讨论

4.1嫁接苗叶片物理结构与抗蚜性的关系

4.2嫁接苗挥发性物质与抗蚜性的关系

4.3嫁接苗叶片抗氧化酶和氧化酶活性与抗蚜性的关系

4.4嫁接苗叶片可溶性蛋白含量与抗蚜性的关系

4.5嫁接苗叶片类黄酮含量与抗蚜性的关系

4.6 蚜虫胁迫下嫁接苗叶片可溶性糖含量与抗蚜性的关系

4.7 黄蒿嫁接提高菊花抗蚜性的机理

5 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文