硅提高棉花对叶螨抗性的生理机制

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1、分类号：密级：学号：2010107058单位代码：10759石河子大学硕士学位论文硅提高棉花对叶螨抗性的生理机制研究生狄浩梁永超教授指导教师赵伊英副教授申请学位门类级别农学硕士学科、专业名称作物栽培学与耕作学研究方向作物产量品质生理与分子机制所在学院农学院中国·新疆·石河子2013年6月ThePhysiologicalMechanismsofSilicon-enhancedResistanceofCottontoTetranychusturkestaniADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillme

2、ntoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAgricultureScienceByDiHaoCropCultivationandFarmingSystemDissertationSupervisor:Prof.LiangYongchaoZhaoYiyinShihezi.Xinjiang.ChinaJune,2013石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本

3、文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：狄浩时间：2013年6月17日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：狄浩时间：2013年6月17日导师签名：梁永超时间：2013年6月17日摘要【目的】硅有利于植物的健康生长和发育，尤其是在植物抗病虫害方面具有重要

4、作用，但人们一直不清楚它的作用机制。大多数观点认为，硅的抗病虫机制是单一的“机械或物理屏障”作用。但近些年的研究则显示，当植物体受到病虫害胁迫时，硅可能参与了植物的生理代谢，通过防卫机制减轻或降低为害，这就对硅作为单一的物理屏障产生了质疑。纵观已有的文献，硅提高抗病性方面研究较多且较为深入，而对抗虫害方面的研究较少。本文以棉花品种新陆早33和土耳其斯坦叶螨作个案研究，拟阐明硅提高棉花抗叶螨危害的生理生化机理，为硅提高作物抗虫害机制提供理论基础，指导农业生产中如何使用硅肥提高植物自身抗虫能力，少用或不用农药以降低农药在土壤环境中的残留，提高生态环境的安全性。-1【方法】在

5、室外采用网室试验研究了3个硅处理，即：不施硅、叶面喷施（1.7mmolSi·L）-2和基施（硅酸钠，0.725g·m），2个虫害胁迫处理（虫口密度0、30头）。室内水培试验-1-1设计了3个施硅肥处理，即：不施硅、基施（1.7mmol·L）和叶面喷施（1.7mmol·L）。研究硅对棉花受叶螨为害后的受害指数、生长、抗氧化酶、酚类物质代谢和病程相关蛋白活性的影响。供试棉花品种为新陆早33号，供试叶螨品种为土耳其斯坦叶螨[Teartnychusutrkeastni(ugaerv&Nikolksi)]成螨，网室土壤为灌耕灰漠土。【结果】1、不施硅处理的棉花叶片受叶螨为害症状要

6、比喷施和基施处理的棉花叶片症状严重，施硅处理（喷施和基施）缓解了叶螨为害棉花产生的虫害症状;2、喷施处理和基施处理的棉花叶片在叶螨为害第6天受害指数分别是43.05和55.07，都显著低于对照（不施硅处理）棉花叶片的受害指数（68.72）。硅在正常（非虫胁迫）条件下，对棉花苗期生长具有明显的促进作用；3、在虫害胁迫条件下，喷施和基施处理棉花体内硅含量在第6天都显著高于不施硅处理。而正常（非虫胁迫）情况下，基施处理棉花叶片中硅含量高于喷施处理和不施硅处理；4、与不施硅处理相比，在虫害胁迫条件下，喷施和基施处理能显著提高危害第6天棉花叶片中的过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧

7、化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化酶（APX）的活性，而显著降低棉花叶片中过氧化氢（H2O2）含量和丙二醛（MDA），缓解了膜脂的过氧化伤害。这表明，硅能调控与抗虫有关的抗氧化酶活性，增强棉花对叶螨的抗性；5、在叶螨胁迫条件下，喷施和基施处理棉花叶片中过氧化物酶（POD）活性显著低于不施硅处理，而多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性显著高于不施硅处理，这说明，硅能够调控与抗性有关的酚类物质代谢，从而增强棉花的抗虫性；6、棉花受叶螨胁迫后，喷施和基施处理能提高受害叶片中几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶活性，表明硅能够通过提高病程相关