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4种蒿属植物抗蚜性、抑菌性鉴定及关键抗性成分分析

花匠小妙招
2024-10-12 13:33

菊花(Chrysanthemum morfolium Ramat.)具备很高的观赏和经济价值,但在其生产过程中病虫为害严重,严重影响其观赏性和品质。蒿属植物中含有大量挥发性物质,是菊花抗性育种的重要潜在亲本资源,也是菊花病虫害绿色防控和植物源农药的重要潜在植物资源。开展蒿属植物抗性评价,是挖掘菊花近缘种属抗性优异种质的关键。本文选取了4种蒿属植物进行了抗蚜性和抑菌性鉴定,并探讨了其挥发物主要成分和抗性之间的联系,主要研究结论如下:1.为鉴定4种蒿属植物的抗蚜性,进行了“Y”型嗅觉仪蚜虫选择行为趋向试验和室内蚜虫接种鉴定实验。“Y”型嗅觉仪蚜虫选择行为趋向试验表明,4种蒿属植物均对蚜虫表现出明显的趋避性,趋避效果由强到弱依次为:东亚栉齿蒿菴闾绿苞蒿密毛白莲蒿;室内蚜虫接种鉴定实验表明,4种蒿属植物7d时的蚜量比值均为0.00,都属于高抗型。根据接种后蚜虫数量变化判定抗蚜性由强到弱依次为:密毛白莲蒿绿苞蒿菴闾东亚栉齿蒿。综合两种鉴定实验发现菴闾和东亚栉齿蒿对蚜虫的趋避和毒杀效果相对较强。2.对4种蒿属植物叶、茎、根挥发物进行了抑菌性鉴定。其中,对叶片分离菌链格孢菌的抑菌实验发现,4种蒿属植物叶、茎挥发物均对链格孢菌具有一定的抑制作用,除密毛白莲蒿叶、茎的提取物和绿苞蒿叶的挥发物对链格孢菌的抑菌率不超过33%外,其余挥发物的抑菌率均超过53.80%。4种蒿属植物的茎挥发物对链格孢菌的抑制效果均强于叶的挥发物,其中东亚栉齿蒿茎的挥发物、菴闾叶和茎的挥发物对链格孢菌的抑菌效果较强,抑菌率分别为75.44%、71.93%和71.35%。在4种蒿属植物中,东亚栉齿蒿对暹星罗炭疽菌的抑菌效果最强,其叶、茎挥发物对暹星罗炭疽菌的抑菌率分别为54.95%和51.65%;其次是菴闾,其叶、茎挥发物对暹星罗炭疽菌的抑菌率分别为57.14%和35.71%,密毛白莲蒿和绿苞蒿叶、茎的挥发物均对暹星罗炭疽菌具有一定的抑制作用。在4种蒿属植物中,东亚栉齿蒿对茎点霉菌的抑菌效果最强,叶、茎挥发物对茎点霉菌的抑菌率分别为61.46%和79.51%;密毛白莲蒿对茎点霉菌的抑菌效果最弱,叶、茎挥发物的抑菌率分别为13.66%和15.12%。4种蒿属植物根挥发物对茄腐镰刀菌的抑菌作用较弱,抑菌率最高为24.88%。3.不同蒿属植物同一组织的挥发物成分差异显著。4种蒿属植物叶、茎、根挥发物分别鉴定出64、25、36种成分。同一种蒿属植物在叶、茎、根中的成分也存在明显的差异。同一种蒿属植物中同时在两个以上部位出现的挥发物数量最多不超过总数量的1/4。叶和茎中挥发物成分的相似度比叶、根和茎、根中相似度高。推测可能与抗蚜虫有关的成分包括桉叶油醇、樟脑、β-法呢烯、崁烯、右旋龙脑、β-石竹烯等萜类物质,其中β-法呢烯、β-石竹烯和α-蒎烯为已知抗蚜成分,樟脑、右旋龙脑为已知驱虫成分。推测共19种可能存在抑菌作用的挥发性萜类成分,其中单帖11种,倍半萜8种。其中含量较高的萜类成分为:樟脑、侧柏酮、桉叶油醇、β-石竹烯、β-榄香烯、E-β-法尼烯。已被证明的抑菌成分有樟脑、桉叶油醇、β-石竹烯。4.选取综合抗蚜性较强的东亚栉齿蒿、菴闾为材料,比较蚜虫取食前后2种蒿属植物地上部挥发物成分变化情况,结果表明,东亚栉齿蒿地上部挥发物的总量呈现先上升后下降的趋势,且下降明显;菴闾地上部挥发物的总量呈现持续下降趋势。(-)-Alpha-蒎烯在蚜虫取食过程中被诱导合成,在蚜虫接种后6h-12h含量出现明显增加的萜类物质有:桉叶油醇、4-侧柏醇、(-)-宁酮、崁烯、樟脑、右旋龙脑、马苄烯酮、顺-2-异丙烯基-1-甲基环丁基乙醇、邻苯二甲酸二丁酯等,这些萜类物质可能是重要的抗蚜成分。

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