番茄嫁接苗對南方根結(jié)線蟲的抗性評價及抗性機制的研究.pdf

1、隨著設(shè)施蔬菜的迅速發(fā)展,我國各地都曾報道根結(jié)線蟲病的發(fā)生和蔓延,且有逐年加重的趨勢。研究表明,根結(jié)線蟲病導(dǎo)致蔬菜減10%-15%,嚴(yán)重時達(dá)30%-40%,甚至絕收。根結(jié)線蟲侵染不僅直接影響作物的根系生長及其活力,而且明顯降低了地上部的生長速率,導(dǎo)致生長發(fā)育遲緩,產(chǎn)量下降,品質(zhì)變劣。侵染蔬菜的根結(jié)線蟲主要有南方根結(jié)線蟲(M.Incognita)、北方根結(jié)線蟲(M.hapla)、花生根結(jié)線蟲(M.arenaria)、爪哇根結(jié)線蟲(M.jav

2、anica)等,其中南方根結(jié)線蟲(M.incognita)是危害山東設(shè)施蔬菜的主要種群。盡管化學(xué)方法可以有效控制根結(jié)線蟲的發(fā)生,但容易造成環(huán)境造成污染,其產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留對食品安全存在潛在風(fēng)險。
　　 番茄(Solarium,lycopersicura)是我國設(shè)施栽培面積較大的重要蔬菜品種,也是受南方根結(jié)線蟲侵染最嚴(yán)重的蔬菜作物之一。目前,在生產(chǎn)實踐中,采用抗病品種和抗病砧木嫁接栽培是防治根結(jié)線蟲病最有效的方法。但由于我國番茄抗

3、病砧木品種較少,生產(chǎn)上采用的砧木多為近年來從國外引進(jìn)的,其抗根結(jié)線蟲的能力尚不十分清楚。在當(dāng)前生產(chǎn)上抗病番茄品種尚缺的情況下,采用抗病砧木嫁接栽培不失為一種最佳選擇。
　　 本試驗選用抗病砧木進(jìn)行嫁接換根,在盆栽條件下采用接種南方根結(jié)線蟲2齡幼蟲(J2)的方法,對接種后不同砧木嫁接的番茄植株進(jìn)行了抗病性評價和生長指標(biāo)的調(diào)查,研究了砧木嫁接番茄苗抗南方根結(jié)線蟲的生理生化機制,以期為番茄抗根結(jié)線蟲砧木嫁接栽培提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)

4、果如下:
　　 1.以401、大紅FA-2160、果砧一號、特璐絲和布魯斯特為砧木,番茄品種歐美圓為接穗,接種南方根結(jié)線蟲后,對番茄嫁接苗進(jìn)行了抗性評價,測定了番茄嫁接苗的生長指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),接種南方根結(jié)線蟲(J2)后,砧木嫁接苗表現(xiàn)為高抗,自根嫁接苗為高感。與自根嫁接苗相比,砧木嫁接苗的株高和地上部鮮重在根結(jié)線蟲侵染前期差異不明顯,隨著根結(jié)線蟲侵染時間的延長,砧木嫁接苗的株高和地上部鮮重顯著高于自根嫁接苗。表明受到南方根結(jié)線蟲

5、侵染后,自根嫁接苗的生長受到了嚴(yán)重抑制,而砧木嫁接苗則保持較強的生長能力。
　　 2.研究了番茄嫁接苗受到南方根結(jié)線蟲侵染后葉片中抗氧化酶活性和活性氧代謝的動態(tài)變化。結(jié)果表明,通過嫁接換根,與自根嫁接苗相比,砧木嫁接明顯提高了接穗葉片的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性,降低了超氧陰離子(O2-)產(chǎn)生速率以及過氧化氫(H2O2)和丙二醛(MDA)含量。表明番茄植

6、株體內(nèi)抗氧化酶活性的高低和活性氧水平與其抗根結(jié)線蟲的能力密切相關(guān),較高的抗氧化酶活性和較低的活性氧水平有利于減輕對膜系統(tǒng)的傷害,提高番茄植株的抗根結(jié)線蟲能力。
　　 3.研究了南方根結(jié)線蟲侵染對番茄嫁接苗葉片苯丙烷類代謝的影響。結(jié)果表明,砧木嫁接苗和自根嫁接苗的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)及多酚氧化酶(PPO)活性和總酚、木質(zhì)素含量隨著根結(jié)線蟲的侵染發(fā)生了顯著變化,且變化規(guī)律相同,但砧木嫁接苗的PAL、TAL

7、和PPO活性及總酚、木質(zhì)素含量顯著高于自根嫁接苗。因此在整個侵染過程中,砧木嫁接苗表現(xiàn)出了強烈的抗性反應(yīng),而自根嫁接苗的抗性反應(yīng)比較弱。表明苯丙烷代謝的關(guān)鍵酶活性及代謝產(chǎn)物含量與番茄嫁接苗對南方根結(jié)線蟲的抗性水平密切相關(guān)。
　　 4.研究了南方根結(jié)線蟲侵染對番茄嫁接苗葉片抗壞血酸一谷胱甘肽循環(huán)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),接種南方根結(jié)線蟲后,番茄嫁接苗葉片中H2O2含量有所增加,但砧木嫁接苗葉片中H2O2含量顯著低于自根嫁接苗。南方根結(jié)線蟲

8、侵染下砧木嫁接苗葉片抗壞血酸過氧化物酶(APX)、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)、單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)和谷胱甘肽還原酶(GR)活性顯著高于自根嫁接苗,抗壞血酸(AsA)和還原型谷胱甘肽(GSH)的再生率顯著高于自根嫁接苗,氧化還原力(AsA/DHA比值和GSH/GSSG比值)顯著高于自根嫁接苗。由此可見,在南方根結(jié)線蟲侵染下,砧木嫁接苗保持了良好的AsA-GSH循環(huán)效率,清除H2O2效率較高,有效地減緩了砧木嫁接苗的氧化損