切花菊蚜蟲抗性鑒定與機(jī)理探討及LLA轉(zhuǎn)基因研究.pdf

1、菊花[Chrysanthemumgrandiflorum（Ramat.）Kitamura]是我國十大傳統(tǒng)名花、世界四大切花之一，在園林、家庭綠化美化中占有十分重要的地位。然而，菊花病蟲害危害嚴(yán)重，蚜蟲、薊馬、黑斑病、褐斑病等是其常見病蟲害，在幼苗至成苗期時(shí)有發(fā)生，多危害芽心嫩尖，抑制植株的生長發(fā)育，嚴(yán)重影響觀賞品質(zhì)和應(yīng)用，蚜蟲不僅直接為害菊花，而且是TAV、PVP、CMV病毒的媒介者。目前，蚜蟲的防治多采用化學(xué)方法，不僅消耗人力物力、造

2、成環(huán)境污染，而且導(dǎo)致農(nóng)藥殘留，使得蚜蟲群體產(chǎn)生抗藥性。因此，蚜蟲的防治已成為菊花產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中的一大難題，創(chuàng)造抗蚜蟲菊花新種質(zhì)已成為菊花抗性育種亟待解決的問題。目前關(guān)于切花菊抗蚜蟲的研究較少，從切花菊中鑒定抗蚜蟲性資源和利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高切花菊蚜蟲抗性的研究尚未見報(bào)道。本研究旨在探討切花菊抗蚜蟲性鑒定方法，闡述蚜蟲抗性機(jī)理及通過基因工程創(chuàng)造抗蚜蟲切花菊新種質(zhì)，進(jìn)行了室內(nèi)人工蚜蟲接種的抗性鑒定，比較分析了不同蚜蟲抗性品種間相關(guān)葉片結(jié)構(gòu)特征、

3、蚜蟲接種后抗氧化酶與防御酶活性變化，并嘗試了石蒜凝集素基因LLA轉(zhuǎn)化切花菊的研究，主要研究結(jié)果如下：
　　 1.切花菊抗蚜蟲性的抗性等級(jí)及不同品種的抗蚜蟲性
　　 對(duì)35個(gè)切花菊品種進(jìn)行了室內(nèi)人工接種蚜蟲的抗性鑒定研究，結(jié)果顯示不同的菊花品種對(duì)蚜蟲的抗性表現(xiàn)出明顯差異，蚜蟲接種21d時(shí)各品種上蟲口數(shù)量差異甚大，為0～267頭不等；根據(jù)蚜量比值可將切花菊抗蚜蟲性分為5級(jí)，分別為：高抗，0～0.25；中抗，0.26～0.50

4、；抗，0.51～0.75；低抗，0.76-1.25；不抗：>1.25。其中，‘神馬’、‘風(fēng)車菊1’、‘南農(nóng)紅楓’等15個(gè)品種蚜量比值在1.25以上，為不抗品種；‘小麗’、‘韓1’、‘南農(nóng)茶香’等4個(gè)品種蚜量比值為0.76～1.25，為低抗品種；‘陽光’、‘饅頭菊’、‘優(yōu)香’（3個(gè)品種）蚜量比值為0.51～0.75，為抗蟲品種；‘韓5’、‘韓6’（2個(gè)品種）蚜量比值為0.26～0.50，為中抗品種；‘韓4’、‘南農(nóng)紫勛章’、‘精云’等11

5、個(gè)品種蚜量比值為0～0.25，為高抗品種。
　　 2.抗感切花菊品種的葉片結(jié)構(gòu)特征、抗氧化酶及防御酶活性
　　 以高抗品種‘精云’、中抗品種‘韓6’和不抗品種‘神馬’為材料，比較分析了三者相關(guān)葉片表面結(jié)構(gòu)特征（表皮毛、腺體、蠟質(zhì)等）及蚜蟲接種對(duì)抗氧化酶、防御酶活性變化的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，‘精云’的表皮毛致密，單個(gè)表皮毛長度和高度、腺體大小及蠟質(zhì)含量均高于‘韓6’和‘神馬’，初步說明葉片表皮毛、腺體、蠟質(zhì)含量等與切花菊抗蚜蟲

6、性具有一定的相關(guān)性；蚜蟲接種后，抗氧化酶和防御酶活性水平變化均存在顯著差異。在抗性品種中，超氧化物岐化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、抗壞血酸酶（APX）活性水平上升速度快，出現(xiàn)峰值較不抗品種早。APX活性變化幅度亦明顯大于不抗品種。SOD、POD活性在蚜蟲接種后期（3d-7d）保持上升趨勢(shì)。多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性均有所提高，抗性品種響應(yīng)快，上升幅度大，且接種后期保持較高的活性水平。說明蚜蟲接種前后切花菊

7、抗感材料葉片的活性氧系統(tǒng)和防御酶系統(tǒng)與抗蟲性密切相關(guān)，可作為其苗期蚜蟲抗性評(píng)價(jià)的生理指標(biāo)之一。
　　 3.農(nóng)桿菌介導(dǎo)的LLA基因轉(zhuǎn)化切花菊的研究
　　 以目前生產(chǎn)應(yīng)用比較廣泛的切花菊‘神馬’為材料，對(duì)其遺傳轉(zhuǎn)化中合適的抗生素篩選濃度進(jìn)行了研究，結(jié)果表明葉片對(duì)潮霉素、羧芐青霉素十分敏感，10mg·L-1的潮霉素能夠完全抑制葉片分化，20mg·L-1的潮霉素完全抑制了不定芽生根；確定了‘神馬’葉盤再生篩選以8～10mg·L-

8、1的潮霉素為宜，生根篩選以18mg·L-1的潮霉素為宜。羧芐青霉素對(duì)菊花葉片的再生有一定的抑制作用，隨著濃度的升高，抑菌效果增加，但芽的分化率逐漸下降，500mg·L-1的羧芐青霉素能夠完全抑制農(nóng)桿菌的滋生，但嚴(yán)重抑制了葉片的分化，濃度降至300mg·L-1時(shí)，能夠完全抑制農(nóng)桿菌的滋生并保證50％的再生率，故確定羧芐青霉素抑菌濃度早期以500mg·L-1為宜，后期以250～300mg·L-1為宜。
　　 通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葉盤法將