寡糖·链蛋白对小麦黄花叶病和小麦蚜虫的免疫诱抗作用

摘要

小麦Triticum aestivum Linn.是世界性的重要粮食作物，也是我国的第二大粮食作物。近年来，小麦黄花叶病(wheatyellow mosaic virus WYMV)在我国局部地区呈发展蔓延趋势，严重影响小麦生产。田间症状为叶片黄化、退绿，严重时植株矮小，分蘖减少，引起小麦品质和产量下降。但是由于该病毒存在于禾谷多黏菌休眠孢子体内，而禾谷多黏菌休眠孢子堆壁厚，具有很强的抗逆性，很难用化学方法防治。在小麦生产中麦蚜又是其主要的虫害，尤其以麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius)危害最为严重。麦蚜作为小麦的主要害虫，以成虫和若虫吸食小麦叶片、茎秆和嫩穗的汁液，造成植株生长停滞，分蘖减少；穗部受损，千粒重下降，甚至不能结实。麦蚜还是传播小麦黄矮病等病毒的重要媒介，严重影响了小麦生产蚜虫排泄的蜜露，使植物光合效能降低。使用农药防治小麦蚜虫是目前最主要的也是最广泛的方法，并且有比较好的防治效果，但是长期大量施用化学农药一方面造成了环境的污染药物残留等问题，同时也造成蚜虫抗药性的问题。所以我们急需新型的防治方法来防治小麦蚜虫和小麦黄花叶病。
　　激发子可以诱导寄主植物的系统获得抗病性，具有有效性、持久性和广谱性的特点。本文旨在明确新型激发子寡糖?链蛋白(oligosaccharins?plant activator protein)对小麦黄花叶病和小麦蚜虫的免疫诱抗作用，为该激发子的研究和应用提供支撑。在试验室内和田间，以寡糖·链蛋白喷雾处理小麦黄花叶病病株，分别系统调查和计算处理和对照小麦黄花叶病的发病等级；测量小麦植株的株高和叶绿素含量；记载穗粒数和千粒重并计算产量。同时分别于2014和2015年，系统分析了在麦田喷施6％寡糖·链蛋白后，麦蚜及其天敌的种群趋势变动，比较了处理区与对照区小麦产量的差异，旨在为评价该蛋白激发子在麦田的生态功能提供依据。
　　主要结果如下：
　　1.寡糖·链蛋白对小麦黄花叶病的防治效果
　　室内处理30 d后，小麦植株叶绿素含量显著提高(P<0.05)，小麦病情指数显著下降，防治效果可达63.32%。田间处理2周后，株高和叶绿素含量没有明显变化，但病情指数显著降低，防治效果可达46.67%。小麦穗粒数也显著高于对照组(P<0.05)，小麦产量明显升高(P<0.05)。
　　2.寡糖·链蛋白对小麦蚜虫的防治效果
　　喷施2次后，在小麦扬花和灌浆初期，处理区蚜量高于对照区(2014：P<0.05；2015：P<0.05)；喷施3次后，在小麦灌浆期，处理区异色瓢虫和龟纹瓢虫量高于对照区(2014：P<0.05；2015：P<0.05)，百株僵蚜量也高于对照区(2014：P<0.05)。以生物控制指数(BCI)作为定量指标，在小麦灌浆期，2年间天敌的校正BCI分别为24.97±0.72和13.42±3.79，处理田块的小麦产量较对照分别提高了7.74%和16.51%。
　　试验结果表明：寡糖·链蛋白可诱导小麦植株对小麦黄花叶病毒的抗性，在田间可以减轻小麦黄花叶病的危害，减少产量损失。寡糖·链蛋白施用后，小麦扬花及灌浆初期的蚜量增加，可由随后自然天敌数量的增加来控制。同时，寡糖·链蛋白可能通过调节小麦植株的光合作用，或者通过诱导小麦植株的其它防卫或抗逆基因的表达，促进小麦生长，提高产量。

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1 前言

1.1 激发子

1.1.1 激发子的种类

1.1.2 激发子诱导抗性的特点

1.2 激活蛋白寡糖·链蛋白的研究现状

1.3 小麦及小麦蚜虫

1.3.1 小麦在农业中的地位

1.3.2 麦蚜的发生情况

1.3.3 当前小麦蚜虫的治理措施

1.4 小麦黄花叶病

1.4.1 小麦黄花叶病的发生情况

1.4.2 当前小麦黄花叶病的治理措施

1.5 立题依据与意义

2 试验材料与方法

2.1 诱导抗性对小麦黄花叶病的试验

2.1.1 材料与试剂

2.1.2 室内试验设计及调查和评价方法

2.1.3 田间试验设计及调查和评价方法

2.1.4 统计方法

2.2 诱导的抗性对小麦蚜虫的防治效果

2.2.1 防治小麦蚜虫田间试验设计

2.2.2 蚜虫及天敌调查方法

2.2.3 小麦产量测算

2.2.4 数据的统计分析

3 试验结果

3.1 寡糖·链蛋白诱导的抗性对小麦黄花叶病的防治效果

3.1.1 室内寡糖·链蛋白增强小麦抗病性和叶绿素含量

3.1.2 寡糖·链蛋白处理显著减轻田间病毒病发生

3.1.3 田间寡糖·链蛋白处理增加小麦穗粒数及产量

3.2 寡糖·链蛋白诱导的抗性对小麦蚜虫的防治效果

3.2.1 小麦蚜虫的种群动态

3.2.2 天敌的种群动态

3.2.3 天敌的生物控制指数

3.2.4 小麦产量测算

4 讨论

5 结论

创新点

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文