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施钾对小麦酚类物质代谢的影响及其与蚜虫群体动态的关系研究

作　者: 李刘杰
导　师: 韩燕来；谭金芳
学　校: 河南农业大学
专　业: 植物营养学
关键词: 小麦蚜虫钾营养物质酚类物质蚜虫群体动态
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 41次
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内容摘要

利用盆栽试验,对不同施钾水平下(k0、k1和k2)郑麦9023和内乡149两个小麦品种生育后期接蚜群体动态进行了调查,同时比较了小麦旗叶钾含量、生物量、营养物质、酚类物质及其代谢相关的酶活性在三个钾水平上的差异,分析了营养物质、酚类物质与蚜虫群体数量的关系及蚜虫侵害后小麦防御性酶活性的动态变化。其主要研究结论如下:1.从开花、灌浆到成熟期,旗叶钾含量呈下降趋势,生物量逐渐增加;施钾可以增加旗叶钾含量,三个钾水平相比,k2水平下三个生育期旗叶钾含量最高,k1次之,k0最低,且差异达到显著水平;在k1水平下两个小麦品种的生物量和产量均是最高,且显著高于k0和k2水平,而在后两个钾水平下两个品种的生物量和产量差异皆不显著,说明增施钾肥可以提高叶片钾含量,适宜的钾肥供应有利于小麦生育后期生物量的积累和产量形成,而钾供应过量和不足,均不能使小麦达到最佳生长状态,从而影响到产量的形成。2.蚜虫调查结果显示,三个钾水平下,k0处理蚜虫峰值最高,其次是k2,k1最低;峰值出现时间则是k1最早,依次是k2和k0;说明钾供应不足(k0)和过量(k2)使蚜虫峰值增加和峰值出现时间推迟,均增加蚜虫对小麦的危害,影响小麦生长;适宜的钾供应则起到相反的作用,降低蚜虫峰值和提前峰值时期,进而减轻蚜虫危害。3.施用钾肥可以增加小麦旗叶可溶性糖、蔗糖和游离氨基酸的含量,且k1水平下这些物质的含量最高;相关分析表明可溶性糖和游离氨基酸与小麦灌浆期蚜虫群体数量呈负相关(郑麦9023 r=-0.958*~-0.999**、-0.962*~-0.995**,内乡149 r=-0.952*~-0.999*、-0.954*~ -0.999**)。说明钾通过影响可溶性糖和游离氨基酸的含量而影响小麦蚜虫的发生;而蔗糖含量与蚜虫群体数量相关性不一致。4.钾可以提高PAL、PPO、POD、TAL活性,增加小麦旗叶水溶性总酚、酚酸及木质素含量,三个钾水平下,k1处理的PAL、PPO、POD、TAL活性最高,三种物质含量亦最高,其次是k2和k0。相关分析表明旗叶水溶性总酚、木质素含量与调查期内蚜虫数量呈负相关(郑麦9023 r=-0.950*~-0.999**、-0.950*~-0.999*;内乡149 r= -0.978*~-0.999**、-0.953* ~-0.999**)。表明施钾促进了酚类物质的代谢,提高小麦的抗蚜性,减少蚜虫数量。而酚酸与接种蚜虫群体数量相关性不一致。5.施用钾肥不仅可以增加小麦叶片PAL、PPO、POD、TAL、SOD、CAT的原有活性,在蚜虫侵害后,钾更有利于提高PAL、PPO、POD、TAL、SOD、CAT的诱导活性。这些酶活性的提高可以阻碍蚜虫对小麦的侵染,减轻小麦受到的伤害,进而提高小麦的诱导抗蚜性。

全文目录

致谢  4-8
摘要  8-9
1. 文献综述  9-19
  1.1 麦蚜的种类与危害  9
    1.1.1 麦蚜的种类  9
    1.1.2 麦蚜的危害  9
  1.2 作物抗蚜性及其机理研究  9-14
    1.2.1 形态结构与作物抗蚜性  9-10
    1.2.2 营养物质与作物抗蚜性  10
      1.2.2.1 可溶性糖与作物抗蚜性  10
      1.2.2.2 氨基酸与作物抗蚜性  10
    1.2.3 次生代谢物与作物抗蚜性  10-14
      1.2.3.1 酚类与作物抗蚜性  11-12
      1.2.3.2 生物碱与作物抗蚜性  12-13
      1.2.3.3 萜类与作物抗蚜性  13
      1.2.3.4 非蛋白氨基酸与作物抗蚜性  13
      1.2.3.5 木质素与作物抗蚜性  13-14
  1.3 营养元素对作物抗蚜性的影响研究  14-16
    1.3.1 氮素对作物抗蚜性的影响  14-15
    1.3.2 磷素对作物抗蚜性的影响  15
    1.3.3 钾素对作物抗蚜性的影响  15-16
  1.4 钾素对作物抗蚜反应相关物质积累的影响  16-19
    1.4.1 钾对作物体内碳水化合物积累的影响  16
    1.4.2 钾对作物体内可溶性氨基酸含量的影响  16-17
    1.4.3 钾对酚类物质代谢的影响  17
    1.4.4 钾对木质素积累的影响  17-19
2. 引言  19-20
3 材料与方法  20-24
  3.1 材料  20
  3.2 试验设计  20-23
    3.2.1 试验一：钾水平对小麦酚类、木质素代谢的影响及蚜虫群体动态的观察  20-22
      3.2.1.1 试验布置  20
      3.2.1.2 蚜虫接种与调查  20
      3.2.1.3 样品的采集与处理  20
      3.2.1.4 测定指标与方法  20-22
    3.2.2 试验二：钾水平对蚜虫侵害后小麦防御性酶活性动态变化的影响  22-23
      3.2.2.1 试验布置  22
      3.2.2.2 蚜虫接种  22
      3.2.2.3 样品的采集与处理  22
      3.2.2.4 测定指标与方法  22-23
  3.3 数据分析  23-24
4. 结果与分析  24-38
  4.1 钾水平对小麦酚类物质代谢的影响及其与蚜虫群体动态的关系  24-34
    4.1.1 钾水平对小麦旗叶钾含量、生物量和产量的影响  24-25
      4.1.1.1 钾水平对小麦旗叶钾含量的影响  24
      4.1.1.2 钾水平对小麦生物量和产量的影响  24-25
    4.1.2 钾水平对接种蚜虫群体动态的影响  25
    4.1.3 钾水平对小麦旗叶营养物质含量的影响  25-29
      4.1.3.1 钾水平对小麦旗叶可溶性总糖含量的影响  25-27
      4.1.3.2 钾水平对小麦旗叶蔗糖含量的影响  27-29
      4.1.3.3 钾水平对小麦旗叶游离氨基酸含量的影响  29
    4.1.4 钾水平对小麦旗叶酚类物质含量的影响  29-32
      4.1.4.1 钾水平对小麦旗叶水溶性总酚含量的影响  29
      4.1.4.2 钾水平对小麦旗叶酚酸含量的影响  29-31
      4.1.4.3 钾水平对小麦旗叶木质素含量的影响  31-32
    4.1.5 钾水平对小麦旗叶与酚类代谢相关酶活性的影响  32-34
      4.1.5.1 钾水平对小麦旗叶PAL 活性的影响  32-33
      4.1.5.2 钾水平对小麦旗叶PPO 活性的影响  33
      4.1.5.3 钾水平对小麦旗叶POD 活性的影响  33-34
      4.1.5.4 钾水平对小麦旗叶TAL 活性的影响  34
  4.2 不同钾水平对蚜虫侵害后小麦防御性酶活性的影响  34-38
    4.2.1 不同钾水平条件下接种蚜虫后PAL 活性变化  34
    4.2.2 不同钾水平条件下接种蚜虫后PPO 活性变化  34-35
    4.2.3 不同钾水平条件下接种蚜虫后TAL 活性变化  35-36
    4.2.4 不同钾水平条件下接种蚜虫后SOD 活性变化  36
    4.2.5 不同钾水平条件下接种蚜虫后POD 活性变化  36
    4.2.6 不同钾水平条件下接种蚜虫后CAT 活性变化  36-38
5. 结论与讨论  38-42
  5.1 钾水平与蚜虫群体动态的关系  38
  5.2 营养物质与抗蚜性的关系及钾的调控作用  38-39
    5.2.1 碳水化合物与作物抗蚜性的关系及钾的调控作用  38-39
    5.2.2 游离氨基酸与作物抗蚜性及钾的调控作用  39
  5.3 酚类物质与作物抗蚜性的关系及钾对酚类物质代谢的调控作用  39-40
    5.3.1 总酚、酚酸与作物抗蚜性的关系  39-40
    5.3.2 木质素与作物抗蚜性的关系  40
    5.3.3 钾素对酚类代谢的调控作用  40
  5.4 防御性酶与诱导抗蚜性的关系及钾对防御性酶活性的调控作用  40-42
参考文献  42-51
英文摘要  51-52

施钾对小麦酚类物质代谢的影响及其与蚜虫群体动态的关系研究

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