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)代謝方向和強度；可溶性糖含量降低，蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性增強，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，抗病品種收獲時較感病品種低的鈉和鉀含量使其具有更高的工藝價值。 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。同時增強了甜菜根系活力，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)的實用性和有效性原則，確定在病地和無病地