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我们前期的研究发现,瓜类作物对美洲斑潜蝇的抗虫性表现出明显的差异,苦瓜具有明显的抗虫性,苦瓜叶片上的刺痕数和幼虫虫道数很少,而丝瓜和白瓜是美洲斑潜蝇嗜食的寄主植物,受害严重。本试验从美洲斑潜蝇的寄主选择行为、葫芦烷四环三萜类化合物活性及在嫁接苗中空间和时间上的分布、多酚含量、保护性酶变化、叶绿素及营养物质的含量和嫁接苗生长情况的含量6个方面探讨了瓜类嫁接对美洲斑潜蝇的抗虫机制,得到以下结果:
1.不同瓜类作物对美洲斑潜蝇的寄主选择性测定嫁接白瓜苗和嫁接丝瓜苗叶片上的美洲斑潜蝇刺痕数和虫道数显著低于白瓜自根苗和丝瓜自根苗,两种嫁接苗抗虫性明显提高。在选择性试验中,丝瓜自根苗刺痕数为16.14个/cm2,白瓜自根苗刺痕数为12.27个/cm2,都显著高于嫁接白瓜和嫁接丝瓜以及苦瓜自根苗叶片上的刺痕数。丝瓜自根苗上的虫道数为1.12个/cm2,显著高于嫁接丝瓜的虫道数0.36个/cm2,白瓜自根苗上的虫道数为0.40个/cm2,显著多于嫁接白瓜的虫道数0.11个/cm2。
2.瓜类作物中葫芦烷四环三萜类化合物的含量与其抗虫性密切相关通过室内药效实验表明,苦瓜叶片氯仿萃取物对美洲斑潜蝇有明显的拒食和趋避产卵作用,且随着苦瓜叶片氯仿提取物浓度的增加产卵抑制作用也逐渐增强。在2500μg/ml时其拒食率最高,为85.91％;当浓度大于1000μg/ml时,对雌虫产卵抑制率都高于96.71%;用HPLC方法测定了两种嫁接苗及自根苗叶片的葫芦烷四环三萜类化合物,嫁接白瓜苗中MomordicinⅡ、MomordicinⅠ和3p,7β,25.-Trihydroxy-cucurbita-5,23-dien-19-al含量明显增加,嫁接丝瓜中MomordicinⅡ和MomordicinⅠ也有所增加,但微量。3种葫芦烷四环三萜类化合物总和与美洲斑潜蝇的刺痕数和虫道数都呈负相关,且相关系数显著。
3.多酚含量
嫁接白瓜和嫁接丝瓜叶片中的多酚含量明显高于其各自的自根苗,嫁接提高了瓜类叶片中多酚的含量,且也提高了对美洲斑潜蝇的抗虫性,说明嫁接苗对美洲斑潜蝇的抗虫能力的提高与嫁接苗叶片中多酚含量的提高有关。
4.保护性酶
嫁接丝瓜和嫁接白瓜体内的POD酶和PPO酶活性在嫁接之后的连续6d里都极显著高于丝瓜和白瓜自根苗。两种嫁接苗在嫁接后第2d开始体内的POD酶和PPO酶活性急剧增加,嫁接苗保护性酶的增加,可提高嫁接苗的抗病性和抗逆性。
5.叶绿素及营养成分丝瓜自根苗和嫁接丝瓜苗的叶绿素含量没有差异显著性,嫁接白瓜苗叶绿素含量显著高于白瓜自根苗,苦瓜自根苗中各叶绿素含量都显著高于丝瓜和白瓜自根苗;苦瓜自根苗中含可溶性糖最高,其次是白瓜自根苗和丝瓜自根苗中可溶性糖,白瓜嫁接苗和丝瓜嫁接苗中含糖量最低;不同瓜类叶片蛋白质含量差异显著,丝瓜最高,苦瓜其次,白瓜最低;嫁接不会影响植物叶片中蛋白质含量。分析嫁接苗中各营养物质含量和美洲斑潜蝇的寄主选择性,可得叶绿素、可溶性糖和蛋白质不是主要的影响因素。
6.生长情况
嫁接后第15～29d,丝瓜自根苗的茎显著长于嫁接丝瓜苗,而嫁接白瓜苗与白瓜自根苗的茎长差异不显著。嫁接后第29d,两种自根苗的长势逐渐超过对应的嫁接苗,茎粗、叶片数和叶面积显著大于各自的嫁接苗。