不同溫度條件下根結線蟲侵染對煙草根系的影響性分析

崔成瓊

摘 要：南方根結線蟲面對不同抗性煙草品種會呈現不同的生理生化表現，在這樣的背景下想要發現溫度對于這些南方根結線蟲的影響，需要借助光合培養箱來對溫度進行調控，由此對不同溫度下的煙草根系進行生理生化指標實驗和分析，以供借鑒。

關鍵詞：南方根結線蟲;溫度;煙草根系;生理特性

煙草屬于一年一次甚至是多年一次的草本類植物，在我國大量種植，對我國經濟發展做出了較大貢獻。但是近些年以來，根結線蟲病在全球農業生產中變得越來越嚴重，給世界農業發展造成阻礙。 當前，還沒有找到特別有效的控制根結線蟲病的方法，一般方法是化學治理，但是這種方法在使用過程中會不可避免的使用到一些高濃度的化學有毒藥品，這樣不僅會導致煙葉質量下降，而且還給環境造成了巨大的壓力。因此無公害防治根結線蟲病的研究符合時代發展需求，并且屬于當前熱點。

一、材料與方法

1.試驗材料

供試煙草為 2 個，即紅花大金元、K326，抗南方根結線蟲病能力不同的品種。

2.試驗設計

2017年11月，該試驗在云南大學育種實驗室開始。試驗首先把這些作為試驗品的煙草種子拿種子步包好，放在質量分數為10%NaClO溶液中進行消毒，大概十分鐘以后取出，再用蒸餾水反復清洗揉搓，次數大約為8～10次。洗滌后，把這些種子放置在蒸餾水當中泡8～10h左右。等到這些種子完全被催芽完成之后，要在72孔幼苗盤當中進行播種，隨后將它們放在光照14小時，28℃;暗10小時，18℃;濕度為60%的光照培養箱中等待其發育。等到煙草長出3～4片葉子時，再選擇出60個品種，把這些樣本移植到具有高穩滅菌功能的塑料盆中，一株一個盆，然后統一置于與上述條件一致的光照培養箱中進行3天緩苗。在慢速幼苗完成后，將20個品種放入恒溫光培養箱中。完成緩苗后，隨后對每個品種進行篩選，將20棵置于恒溫光照培養箱中進行溫度調控，為時三天。根據劉國順對煙草生長溫度的研究和陳志杰等人的研究設定溫度，將溫度設定為15°C，25°C，35°C，相對應的土壤溫度分別為13°C，23°C，33°C）。

3.接種取樣

河南農業大學植物保護學院向我們提供了1號小種的南方根結線蟲。在實驗中，首先將這些根結線蟲與感病番茄進行接種。當根系出現根結時，將卵塊從根結處抬起。在不同的溫度點為每個品種選擇10棵樹，用玻璃棒對根系進行穿孔，每盆5個孔，并根據每盆3 000條的接種量連入南方根結線蟲的第二齡幼蟲的懸浮液。另外10棵選擇與清水進行接種，由此形成對照。在接種南方根結線蟲后在0天、14天和28天的時候進行取樣。隨機選擇3棵，將根清潔并用錫箔包裹。將它們在液氮中冷凍并儲存在-80℃的冰箱用于檢測和統計相關指標。

4.生理生化指標的測定及計算

采用李合生法測定SOD活性，脯氨酸和可溶性糖含量，POD活性參考Maehly等人的方法測定，CAT活性參照Kn?rzer等人的方法測定。通過Plant ELISA KIT測定羥脯氨酸糖蛋白（HRGP）含量。計算各生理生化指標的相對增長率，計算公式為相對生長量=測量值/測量值×100%。 相對生長速率可以反映煙草根系在進行根結線蟲接種之后各個指標仍然保持原始生長能力。一般來說，這個值與“1”之間的差異越大，就說明煙草根系受南方根結線蟲的影響越大，反之亦然。

5.數據統計分析

利用 SPSS21.0 與 Excel 2010 對數據進行分析處理。

二、結果與分析

SOD，POD，CAT等構成整個植物保護酶系統。一般來說這三種酶處于穩定狀態，活性氧的產生和消除對對植物不會有特別大的影響。但是當這些植物面臨環境的某種變化時，這樣的平衡狀態也隨之被破壞，由于清除活性氧物質的能力不斷下降，因此導致它們體內產生了大量的O2-和H2O2，對植物造成一定的損害。在植物體內SOD能夠催化O 2 - 與H+的反應，形成O2和H2 O2，而產生的H2O2又經過植物體內被POD和CAT催化形成O2和H2O，從而減少H2O2和O2-應對植物細胞膜產生更多活性·OH損傷。郭衍銀等發現生姜被南方根結線蟲感染后，根系SOD活性下降的同時POD活性增高。李青青等研究表明，接種南方根結線蟲之后，豇豆根系CAT活性明顯增加。本研究發現接種不同根結線蟲后，根系SOD活性降低，但POD和CAT活性與葉德友的結果一致，高抗性品種比長頸黃色的易感品種G28的變化更顯著。這可能是因為南方根結線蟲（Meloidogyne incognita）對煙草植物的感染會導致植物中活性氧的積累。較低的SOD活性將導致煙草植物中O2-的積累并引起煙草植物的過敏反應。根結線蟲產生毒性作用;較高的POD和CAT活性催化H2O2形成O2和H2O，較高的POD活性可以增加細胞壁厚度，木質化細胞，增加煙草對南方根結線蟲的抗性。植物中的滲透調節物質如可溶性糖、脯氨酸等與植物在暴露于環境時的抵抗能力密切相關。南方根結線蟲感染后不同抗性番茄砧木根系脯氨酸和可溶性糖含量增加，抗病番茄品種生長速度高于敏感品種。羥脯氨酸糖蛋白是植物細胞壁中的獨特蛋白質，已經發現蛋白質和植物對疾病具有抗性，應力抵抗是密切相關的。不同的抗性香蕉品種接種了南方根結線蟲，羥脯氨酸糖蛋白含量顯著高于易感品種。實驗研究發現，南方根結線蟲感染不同抗性煙草品種，紅花大金元、K326根中可溶性糖，脯氨酸和羥脯氨酸糖蛋白含量顯著高于敏感品種長脖黃。試驗材料紅花大金元、K326為高抗性和高敏感性的南方根結線蟲品種，不同抗性煙草品種的生理生化指標在不同溫度條件下被南方根結線蟲感染。研究的結果表明，在25℃下生理和生化指標的相對生長在接種南方根結線蟲和未接種的線蟲之間是最不同的。差異在35°C時很小，表明煙草在35°C時受到南根的影響。結線蟲感染的生理和生化反應并不比其他溫度強。這可能是因為35℃的高溫有效地抑制了南方根結線蟲的活動并降低了其感染性。

三、結語

總體來說，高溫對于南方防患自然災害而言是有著較大的積極作用的，比如在高溫環境下，南方根結線蟲對于南方的侵犯能力會下降。在煙草根系中，富含SOD，POD，CAT活性及羥脯氨酸糖蛋白，可溶性糖和脯氨酸，這些都有助于發揮煙草對于結根線蟲的抵抗。

參考文獻：

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