玉米瘤黑粉病抗性的遗传特点及生化特性研究
【摘要】：
玉米瘤黑粉病(Common smut)是一种土壤传播、局部侵染的病害,在抽雄散粉期蔓延最快,灌浆前期造成最大危害,直到玉米成熟后才停止发病。减产幅度因植株感病时期、菌瘿的形成部位、数量和大小而异,一般减产20～30%。过去玉米瘤黑粉病发生较轻,生产中推广的品种大多不具有对瘤黑粉病的抗性。近年来,随着玉米种植面积连年扩大、连作严重,玉米瘤黑粉病发生呈逐年上升趋势,造成黑粉菌在土壤中积累过多,在西北及华北玉米区已上升为主要病害。为了开展玉米瘤黑粉病抗性种质资源的鉴定,本研究以抗病玉米自交系“178”、“齐319”和感病自交系“郑58”以及配制的正反交F1～F2代为材料,研究了不同抗性玉米自交系及其杂交种中的生理生化特性及遗传特点,旨在为玉米瘤黑粉病抗性遗传育种提供依据。研究的主要结果如下：
1.不同抗病亲本与感病亲本基因型的抗病性存在极显著差异,但同一组合的正反交之间,抗病性基本一致,杂交一代的抗病性介于双亲之间,欲选育抗瘤黑粉病的杂交种,其双亲的抗病性均应很强或亲本之一的抗病性不宜太差,几个F2群体对瘤黑粉病的抗性也确证了这一点。
2.在接种瘤黑粉病菌的抗病基因型材料根部SOD活性、POD活性及可溶性蛋白含量较高,而未接种材料的可溶性糖含量都明显高于对应的接种基因型。说明玉米在感染瘤黑粉病后,会大量消耗可溶性糖,且抗病性差的基因型消耗得更多。在接种初期,抗病基因型根部可溶性糖含量显著低于感病基因型,而在接种后期,抗病基因型根部可溶性糖含量显著高于感病基因型。
3.茎秆的SOD活性、POD活性、可溶性蛋白质含量与抗病基因型之间未发现明显的对应关系,但接种初期茎秆可溶性糖含量的高低大致可以推测该基因型抗瘤黑粉病的能力,低者抗病性强,反之亦然。
4.接种的抗病基因型在受到瘤黑粉病菌侵染后,叶片通过持续的、较为稳定的SOD活性来抵抗病害发生,而感病基因型从病害侵染初期到后期,其SOD活性存在一个大起大落的过程,SOD活性持久性差。叶片POD活性在抗病品种中,活性较高,且随时间延长活性逐渐上升,但未发现叶片可溶性糖含量与抗病性之间存在逻辑关系。
【关键词】：玉米 瘤黑粉病 抗病性 遗传 生化特性 【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S435.131
【目录】：
- 摘要2-3
- Summary3-7
- Ⅰ 文献综述7-16
- 1.1 玉米瘤黑粉病的危害与分布7-8
- 1.2 玉米瘤黑粉病发病症状8-9
- 1.3 玉米瘤黑粉病的病原菌9
- 1.4 玉米瘤黑粉病的发病规律9-11
- 1.4.1 初侵染来源9-10
- 1.4.2 侵染机制10-11
- 1.5 玉米瘤黑粉病的综合防治11-12
- 1.5.1 清除侵染源体11
- 1.5.2 药剂防治11
- 1.5.3 加强栽培管理11-12
- 1.5.4 选用抗病品种12
- 1.5.5 轮作12
- 1.6 玉米瘤黑粉病抗病性研究12-13
- 1.6.1 鉴定方法12-13
- 1.6.2 病级划分13
- 1.6.3 抗性评价13
- 1.7 植物抗病性中防御酶的作用13-16
- 1.7.1 超氧化物歧化酶在抗病反应中的作用13-14
- 1.7.2 过氧化物酶在抗病反应中的作用14
- 1.7.3 可溶性蛋白质在抗病反应中的作用14-15
- 1.7.4 可溶性糖在抗病反应中的作用15-16
- Ⅱ 研究的目的意义和技术路线16-17
- Ⅲ 材料和方法17-19
- 3.1 供试材料17
- 3.2 接种方法17
- 3.3 生化指标测定方法17-18
- 3.3.1 超氧化物歧化酶活性的测定17-18
- 3.3.2 过氧化物酶活性的测定18
- 3.3.3 可溶性蛋白含量的测定18
- 3.3.4 可溶性糖含量的测定18
- 3.4 数据分析18-19
- Ⅳ 结果与分析19-41
- 4.1 不同基因型的抗病性19-20
- 4.2 不同玉米基因型的超氧化物歧化酶(SOD)活性20-24
- 4.2.1 根部SOD活性20-21
- 4.2.2 茎SOD活性21-23
- 4.2.3 叶片SOD活性23-24
- 4.3 不同玉米材料的过氧化物酶(POD)活性24-29
- 4.3.1 根部POD活性24-26
- 4.3.2 茎秆POD活性26-28
- 4.3.3 叶片POD活性28-29
- 4.4 不同玉米材料的蛋白质含量29-35
- 4.4.1 根部蛋白质含量29-31
- 4.4.2 茎秆蛋白质含量31-33
- 4.4.3 叶片的蛋白质含量33-35
- 4.5 不同玉米材料的可溶性糖含量35-41
- 4.5.1 根部可溶性糖含量35-36
- 4.5.2 茎秆可溶性糖含量36-38
- 4.5.3 叶片可溶性糖含量38-41
- Ⅴ 结论41-42
- 参考文献42-47
- 致谢47-48
- 个人简介48-49
- 导师简介49-51
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