甜菜抗叢根病的生理特性及調(diào)控研究.pdf

1、本課題應(yīng)用比較生理學(xué)方法，以抗叢根病(rhizomania)性不同的甜菜品種為材料，在大田栽培條件下，系統(tǒng)研究了叢根病地和無叢根病地上抗、感叢根病品種間生理性能的差異及其與抗叢根病的關(guān)系，同時(shí)探索了提高甜菜抗叢根病的調(diào)控措施和抗叢根病生理選種實(shí)踐，結(jié)果表明：甜菜感染叢根病后，造成其生理危害。葉綠體結(jié)構(gòu)受損，基粒數(shù)和單個(gè)基粒中的片層數(shù)量減少，排列松散并出現(xiàn)大泡囊，有的葉綠體基粒已消失或模糊不清，被膜降解；希爾反應(yīng)活力明顯下降；氣孔導(dǎo)度變小

2、；生育前期胞間CO2濃度降低，光合速率下降；可溶性蛋白含量減少，游離氨基酸含量增多，葉片蛋白酶活性相對較不感病植株高，蛋白質(zhì)分解加速；感病初期DNA、RNA含量增加，后期DNA含量減少、RNA含量仍增加，總體DNA含量變化較小，RNA含量變化較大，從而改變體內(nèi)代謝方向和強(qiáng)度；可溶性糖含量降低，蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性增強(qiáng)，使糖代謝水平下降；苗期葉片和塊根中N、P、K、Na含量降低，塊根及糖分增長期塊根中的P、K、Na含量很低；硝酸還原酶活性下降，

3、在甜菜受感染早期降低了甜菜對礦質(zhì)元素的吸收能力，并且影響到生育中期生長中心的轉(zhuǎn)移；乙烯含量增加。 甜菜抗叢根病品種在光合性能、防御酶系活性、細(xì)胞壁水解酶活性、抗病物質(zhì)含量、活性氧代謝平衡等方面均顯著高于感病品種，乙烯含量低于感病品種，這是甜菜抗叢根病的重要生理生化基礎(chǔ)，因此，這些指標(biāo)均是甜菜抗叢根病的生理指標(biāo)，其中葉綠素含量、葉黃素含量、類胡蘿卜素含量、希爾反應(yīng)活性、酚類物質(zhì)含量、抗壞血酸含量、細(xì)胞壁羥脯氨酸含量、POD活性、β

4、-1，3-葡聚糖酶活性是甜菜抗叢根病的固有抗性；POD活性、PPO活性、PAL活性、幾丁質(zhì)酶活性、β-1，3-葡聚糖酶活性、SOD活性、超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率、H2O2含量、抗壞血酸含量、乙烯含量、酚類物質(zhì)含量、細(xì)胞壁羥脯氨酸含量、葉黃素含量、類胡蘿卜素含量是其誘導(dǎo)抗性；故葉綠素含量、葉黃素含量、類胡蘿卜素含量、希爾反應(yīng)活性、酚類物質(zhì)含量、抗壞血酸含量、細(xì)胞壁羥脯氨酸含量、POD活性、β-1，3-葡聚糖酶活性既可作為病地也可作為無病地

5、上選擇抗叢根病材料的生理指標(biāo)；PPO活性、PAL活性、幾丁質(zhì)酶活性、β-1，3-葡聚糖酶活性、SOD活性、超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率、H2O2含量、乙烯含量、K含量可作為病地上選擇抗叢根病的生理指標(biāo)。 甜菜抗叢根病的物質(zhì)代謝特點(diǎn)是，抗叢根病品種葉片全N量、可溶性蛋白含量、葉叢總氨基酸含量、天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸含量、硝酸還原酶活性明顯高于感病品種，游離氨基酸含量、蛋白酶活性低于感病品種；抗病品種可溶性糖含量高于感病品種，苗期感病

6、品種葉片蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性稍高于抗病品種，塊根酶活性抗病品種高于感病品種；抗病品種DNA和RNA含量顯著高于感病品種，說明甜菜的蛋白質(zhì)、糖、核酸代謝與其抗叢根病性有關(guān)。在甜菜整個(gè)生育期中，抗病品種體內(nèi)P含量高于感病品種；塊根及糖分增長期以前抗病品種體內(nèi)K含量高于感病品種，糖分積累期直至收獲抗病品種K含量低于感病品種；抗病品種葉片Na含量在葉叢快速生長期低于感病品種，之后，抗病品種高于感病品種，塊根Na含量在前期高于感病品種，后期低于感病品種

7、，說明P、K素也是甜菜抗叢根病的重要物質(zhì)。K和Na在甜菜生長發(fā)育中可能有相互替代作用，抗病品種收獲時(shí)較感病品種低的鈉和鉀含量使其具有更高的工藝價(jià)值。 以水楊酸(SA)為抗叢根病誘導(dǎo)因子，用不同濃度的SA對甜菜進(jìn)行浸種和苗期葉面噴施處理，可降低叢根病病情指數(shù)，提高產(chǎn)量和含糖率。并且無論是浸種還是噴施，SA都誘導(dǎo)并增強(qiáng)了甜菜POD、PPO、PAL、SOD活性，降低了超氧陰離子自由基和MDA含量，增強(qiáng)了甜菜抗叢根病性，相較之下，SA浸

8、種比葉面噴施處理效果更好，為開辟甜菜叢根病防治新途徑提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。 以K素作種肥或以K素作種肥加葉面噴施處理不同抗病性的甜菜品種，均降低了甜菜田間病情指數(shù)，提高了產(chǎn)量和含糖率。同時(shí)增強(qiáng)了甜菜根系活力，增加了植株體內(nèi)的K含量，增大了氣孔導(dǎo)度，提高了凈光合速率。表明增施K素，通過調(diào)節(jié)植株整體代謝水平，來提高甜菜抗病性是可能的。 根據(jù)甜菜抗叢根病生理特性研究基礎(chǔ)，遵循選種生理指標(biāo)的實(shí)用性和有效性原則，確定在病地和無病地