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硅对小麦白粉病的抗性研究

杨艳芳  
【摘要】: 本文采用砂培和水培试验,根据不同处理液及供硅水平下小麦接种白粉菌后的病情指数,筛选出硅处理母液和最佳硅浓度;并从硅对小麦生长、诱导抗性的生理生化反应和叶片微域特征的影响三个方面,研究硅对小麦抗白粉病的可能机制。主要研究结果如下: 在供筛选的四种处理液:对照(CK)、硫酸钾(K_2SO_4)、硅酸钠(Na_2SiO_3)和硅酸钾(K_2SiO_3)中,Na_2SiO_3和K_2SiO_3都能显著降低病情指数,其相对免疫效果分别达到25%和27%,与对照有显著性差异。实验证明对小麦白粉病起作用的是硅而不是Na~+或K~+。由于Na~+过多对小麦生长不利,故本试验以K_2SiO_3作为供试硅肥。在设置的4个供硅水平,即0、0.5、1.7和3.0mmol L~(-1)中,以硅浓度为1.7mmol L~(-1)Si的小麦抗白粉病效果最好,病情指数显著低于对照,相对免疫效果达到了38.79%。 在接种白粉菌的情况下,抗、感病小麦品种对硅的吸收都显著增强。在小麦感染白粉病后,硅可显著提高感病品种的叶绿素含量,但对抗病品种没有显著影响;硅可显著提高抗、感小麦品种地上部和地下部的生物量。 在不接种白粉菌的时,无论加硅与否,植物体内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物酶(SOD)、几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶活性的变化趋势与对照无显著性差异,木质素增加不显著。而当接种白粉菌时,加硅可显著提高抗、感病品种小麦叶片的POD、PPO、PAL、几丁质酶、β-1,3葡聚糖酶活性和木质素的含量;SOD酶活性变化因品种而异,硅显著降低感病品种的酶活性,却使抗病品种的该酶活性显著上升。由此可见,硅可能通过参与调节小麦体内与抗病有关的生理生化过程,以增强对白粉病的抗性。 无论是否接种白粉菌,Si都主要分布于叶片维管束组织及表皮刺状体部位。接种白粉菌后,叶片微域的Si相对重量提高,病菌侵染位点的Si浓度进行快速大量积累,但并不能阻止病菌的侵入。接种白粉菌的情况下,加硅叶片微域的Ca相对重量提高,刺状体和维管束部位的Ca也较不加硅密集。 硅对小麦白粉病的抗性研究 硅对小麦抗白粉病的机理可能是,一方面白粉菌侵染植株后,植株本身产生一系 列的生理生化反应,加硅则可能激活了植物抗病基因的表达,以增强这些代谢反应, 从而达到抗病的目的;另一方面,虽然硅在小麦白粉茵的侵染位点强烈积累并不能阻 止白粉菌的侵入,但毕竟构建了的一道“机械屏障”,硅的抗病作用可能是两者兼而 有之。


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