施磷对苜蓿光合产物在根茎叶的分配及抗蓟马的影响

为了明确施磷后紫花苜蓿根、茎、叶中光合产物分配与苜蓿抗蓟马能力的关系,本试验以紫花苜感虫品种‘甘农3号’和抗虫品种‘甘农9号’为材料,以北方苜蓿蓟马类优势害虫牛角花齿蓟马(Odontothripsloti)为研究对象,设0mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、27mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、54mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、81mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)和108mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)5个磷水平,分别记为P0、P1、P2、P3和P4,在苜蓿6叶期,按3头·株~(-1)接入牛角花齿蓟马,分别于苜蓿持续受害7 d、14 d和21 d时,评价苜蓿的受害指数,测量单株叶、茎、根生物量和根、茎、叶中的可溶性糖和淀粉含量。结果表明:随着施磷水平的升高,‘甘农3号’和‘甘农9号’苜蓿的受害指数降低,总体以P3水平下最低;受害7 d时,两个苜蓿品种受害指数均下降但不显著;受害14 d和21 d时受害指数下降显著(P0.05)。施磷后苜蓿根、茎和叶生物量均显著增加,在蓟马为害前期(7d)和中期(14d)苜蓿受害较轻时,生物量向叶中分配较多;在受到持续较重的为害后(21d),苜蓿的生物量更多向根系分配,相应分配到叶部的生物量有所下降,茎秆中的生物量分配比例变化不显著。相对于‘甘农3号’,各施磷水平下‘甘农9号’分配到叶中的生物量更多。施磷后苜蓿根、茎和叶中可溶性糖和淀粉含量显著增加,随着受害时间的持续,苜蓿根、茎和叶中的淀粉含量总体下降,而可溶性糖含量持续增加;在受害14 d和21 d时,‘甘农9号’的叶和根中的可溶性糖及淀粉含量明显高于‘甘农3号’。总之,施磷可有效增强苜蓿对蓟马的耐害性,在虫害压力适中时,施磷促进了苜蓿地上部分的补偿生长,虫害压力较大时,施磷保证根系的生长以维持其生存。随着受害时间的持续,苜蓿存贮型碳水化合物淀粉的含量趋向减少,根、茎和叶中的可溶性糖含量升高,使较多的资源用于苜蓿光合器官和贮藏器官的构建。P3水平[81 mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)]为本试验中苜蓿最佳施磷水平。     

施磷对紫花苜蓿光合作用及抗蓟马的影响

为了明确施磷对苜蓿抗蓟马的影响及其相关的光合机制,本试验以西北广泛种植的感蓟马苜蓿品种‘甘农3号’和抗蓟马苜蓿品种‘甘农9号’为材料,在大田蓟马为害高峰期,调查评价了不同施磷水平下苜蓿的受害指数、生长指标和蓟马虫口数量,测定了不同施磷水平下苜蓿的光合气体交换参数、可溶性糖含量。结果表明:施磷后,‘甘农3号’和‘甘农9号’苜蓿的受害指数均显著降低,株高和产量显著增加,蓟马虫口数量无显著变化;净光合速率(Pn)和水分利用率(WUE)显著升高,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)显著降低;苜蓿心叶可溶性糖含量显著升高,但可溶性糖含量与蓟马虫口密度间无相关性,而与受害指数之间存在极显著的负相关关系。施磷有效地增强了苜蓿的光合作用,进而增强了苜蓿对蓟马的耐害性。在大田条件下,通过增施磷肥来控制苜蓿蓟马的危害是一种经济有效的绿色防控措施。     

钾元素对苜蓿碳水化合物的分配及抗蓟马的影响

为了探索施钾对苜蓿（Medicago sativa）叶茎根碳水化合物的分配与苜蓿抗蓟马的关系，本试验以紫花苜蓿‘甘农3号’和‘甘农9号’为材料，以牛角花齿蓟马（Odontothrips loti）为研究对象，在网室盆栽条件下，评价不同钾水平下苜蓿的受害程度，并测定了叶茎根中可溶性糖和淀粉含量。结果表明：施钾后，苜蓿的受害指数下降，各器官中的可溶性糖与淀粉含量及其根冠比均升高。随着受害时间的持续，各钾水平下苜蓿叶中可溶性糖含量在受害10 d时最高，茎中可溶性糖含量在受害15 d时最高，根中可溶性糖含量及各器官中淀粉含量均持续增加；可溶性糖的叶茎比在受害10 d时最高，淀粉的叶茎比变化不显著，可溶性糖和淀粉的根冠比均持续升高。施钾提高了苜蓿的碳水化合物含量，并调控其在苜蓿各器官中的合理分配，进而增强了苜蓿对蓟马的耐害性。‘甘农9号’抗性表现较‘甘农3号’好，本试验中最适施钾量为0.6 g·（10 kg）^-1土。     

蓟马为害对苜蓿叶茎显微结构的影响

为了揭示蓟马为害后紫花苜蓿（Medicago sativa L.）叶片和茎秆细胞组织结构的变化及其与苜蓿耐害性的关系，本研究选用抗、感蓟马苜蓿无性系R-1和I-1，比较蓟马为害后苜蓿叶片和茎秆的显微结构及叶片超微结构的变化。结果表明，受害后，R-1和I-1苜蓿的组织结构有明显改变：叶片上下表皮细胞锯齿边缘消失，细胞显著隆起，气孔缩小，单位面积细胞和气孔数显著增加。在茎秆中，维管束间距和直径变小，维管束细胞减少，厚角组织宽度下降；表皮细胞变短变窄，细胞和气孔数明显增加。叶片栅栏组织细胞收缩，液泡变小，叶绿体淀粉粒变小或减少，叶绿体片层基粒增加，嗜锇体增多。健康R-1叶片上下表皮单位面积细胞和气孔数均少于I-1。受害后，R-1叶片上下表皮单位面积细胞数分别增加1.75和1.51倍，细胞增加倍数、叶绿体片层和基粒均多于I-1。受蓟马为害后，R-1组织结构的变化较I-1更显著。     

不同苜蓿品种对豌豆蚜的生化抗性机制

采用紫外分光光度法和高锰酸钾法测定了不同抗蚜性苜蓿(Medicago sativa L.)品种受豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum Harris)为害胁迫后叶片内叶绿素(Chl)、可溶性蛋白、总酚含量及防御性酶多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性的动态变化,以期明确各项生理指标与抗虫性之间的关系。结果表明:在蚜虫刺吸诱导过程中,4个品种的PPO均呈先下降后上升的趋势,其中接蚜前抗虫品种甘农5号(G5)PPO活性高于感虫品种猎人河(Hu)和低抗品种甘农3号(G3)、金皇后(JH),接蚜后迅速下降,其活性低于感虫品种;抗虫品种甘农5号CAT活性和总酚含量始终高于低抗品种和感虫品种;感虫品种(Hu)Chl含量高于低抗品种(G3,JH),但低于抗虫品种(G5);感虫品种和抗虫品种的可溶性蛋白含量低于低抗品种(除第3 d高于G3);4个品种的CAT活性、Chl含量、可溶性蛋白含量均呈下降趋势。因此,苜蓿品种的Chl、可溶性蛋白、PPO与其对豌豆蚜抗性的相关性不明确,而总酚、CAT与抗蚜性呈正相关。     

不同施钾量对苜蓿碳水化合物含量及抗蓟马的影响

为了明确施钾是否能有效提高苜蓿对蓟马的抗性并研究相关生理变化,本试验以感蓟马苜蓿品种甘农3号和抗蓟马苜蓿品种甘农9号为材料,设0、6、9、12、15 (K₂O) g/m²等5个钾浓度水平,在大田蓟马为害高峰期,评价和测定了不同钾水平处理下苜蓿的受害指数、叶片钾含量、产量、碳水化合物含量;在苜蓿第二茬中,随着钾水平的升高,甘农3号和甘农9号老叶和心叶的钾含量、可溶性糖、淀粉和木质素含量升高,产量显著增加(P<0.05);受害指数均显著降低,且受害指数均在K₂水平下最低,分别较K₀水平降低了47.60%和46.11%;在第三茬中,甘农3号和甘农9号的受害指数、产量、钾含量、可溶性糖、淀粉和木质素含量的变化规律与第二茬相似,受害指数在K₂水平下分别较K₀水平降低了30.78%和23.27%。第二茬和第三茬中,在低于9 (K₂O) g/m²施钾水平下,苜蓿叶片钾含量与受害指数显著负相关(P<0.05);高于12 (K₂O) g/m²水平下,苜蓿叶片钾含量与受害指数无显著相关性(P>0.05)。钾元素可通过提高苜蓿碳水化合物的合成(尤其是可溶性糖和淀粉)及生长性能来提高苜蓿对蓟马的耐害性。施钾后甘农3号的受害指数均低于未施钾甘农9号的受害指数,因此,通过施钾管理来提高苜蓿对蓟马的耐害性是一种有效的措施。9 (K₂O) g/m²是本试验中最经济有效的施肥量。     

施磷对苜蓿抗蓟马的影响

为了明确施磷是否能有效提高苜蓿对蓟马的耐害性,以感蓟马苜蓿品种甘农3号和抗蓟马苜蓿品种甘农9号为材料,设0,6,12,18(P₂O₅) g/m²等4个磷水平,在大田蓟马为害高峰期,评价和测定了不同磷水平处理下苜蓿的受害指数、植株磷含量和农艺性状。结果表明,随着磷水平的升高,甘农3号和甘农9号植株的磷含量增加,受害指数均明显降低,株高、产量及叶片含水量增加,茎叶比下降;植株磷含量、叶片的含水量均与苜蓿的受害指数呈负相关关系,但第2茬植株磷含量与苜蓿的受害指数相关性不显著(P>0.05),茎叶比与苜蓿的受害指数呈显著正相关关系(P<0.05)。相同磷水平处理下,第1茬甘农9号的受害指数均显著低于甘农3号(P<0.05);第2茬在12(P₂O₅) g/m²和18(P₂O₅) g/m²处理下,甘农9号的受害指数与甘农3号差异不显著(P>0.05);施磷后甘农3号的受害指数均低于未施磷甘农9号的受害指数。磷元素可通过提高苜蓿生长性能来提高苜蓿对蓟马的耐害性;在大田条件下,通过施磷管理来提高感虫苜蓿品种对蓟马的耐害性是一种有效的措施;12(P₂O₅) g/m²是本试验中最经济有效的施肥量。     

施氮对紫花苜蓿光合作用及抗蓟马的影响

为探究施氮对紫花苜蓿光合作用及抗牛角花齿蓟马(Odontothrips loti)的影响,选取甘农3号和甘农9号紫花苜蓿品种,设4个施氮处理(N1,N2,N3,N4)和对照处理(N0),评价不同施氮水平下紫花苜蓿的受害程度,测定蓟马为害后紫花苜蓿的叶绿素含量和光合参数.结果表明:(1)施氮后紫花苜蓿受蓟马为害的程度加重;(2)施氮提高了紫花苜蓿叶片叶绿素含量,但随着蓟马为害时间的增加,叶绿素含量降低;(3)为害7d后,施氮紫花苜蓿净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用率均增大,胞间C02浓度降低;为害14 d后,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度降低,水分利用率升高.因此,施氮导致紫花苜蓿对蓟马的抗性降低,且随紫花苜蓿受害程度的加重,光合作用进行的物质基础不足,导致紫花苜蓿对蓟马的耐害性降低.     

植物检疫学课程教学改革的探索与实践

为了适应新形势下贯彻"一带一路"战略构想的部署和实施,进境植物检疫的需求,提高植物检疫学的教学质量,在分析了植物检疫学课程的特点、教学现状和教学实践中存在的问题的基础上,作者从补充教学材料、鼓励学生积极互动、加强实践教学环节、改进考核方式等方面进行了相应的教学改革探索和实践,相关改革对于培养学生的实践能力、提高专业素质等具有显著的效果。     

紫花苜蓿对蓟马危害的光合生理响应

【目的】探索紫花苜蓿对大田蓟马危害的光合生理响应机制,揭示苜蓿对蓟马危害的补偿机制。【方法】以抗蓟马苜蓿无性系R-1和感蓟马苜蓿无性系I-1为材料,在大田蓟马持续危害条件下,于初花期测定2个无性系不同受害级别叶片的气体交换参数、叶绿素荧光诱导动力学参数的变化。【结果】随着叶片受害级别的增加,R-1、I-1无性系叶片的叶绿素含量和水分利用效率（WUE）降低,胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）升高,净光合速率（Pn）先升高后降低;R-1无性系的光补偿点（Lcp）、暗呼吸速率（Rd）先降低后升高,表观量子效率（AQY）、光饱和点（Lsp）、最大净光合速率（Pnmax）先升高后降低,I-1无性系的Lcp、Rd升高,AQY、Lsp降低,Pnmax先升高后降低;受害级别相同时,R-1无性系的Pn、AQY、Lsp和Pnmax高于I-1无性系,Rd、Lcp低于I-1无性系。随着叶片受害级别的增加,R-1无性系的初始荧光（F0）先降低后升高,PSII实际光合效率（ФPSII）、非光化学淬灭系数（NPQ）、光化学淬灭系数（qP）、PSII潜在活性（Fv/F0）和PSII原初光能转化效率（Fv/Fm）先升高后降低,I-1无性系的F0升高,NPQ、qP先升高后降低,ФPSII、Fv/F0和Fv/Fm降低;受害级别相同时,R-1无性系的F0低于I-1无性系,ФPSII、qP、Fv/F0和Fv/Fm高于I-1无性系。相对于健康叶片而言,R-1无性系不同受害级别叶片的气体交换参数、光响应参数及叶绿素荧光动力学参数的增幅、降幅均小于I-1无性系。【结论】蓟马危害造成了紫花苜蓿PSII反应中心受损,使得紫花苜蓿对光能的利用能力下降,光合效率降低。但在受害较轻的情况下,R-1无性系具有较高的光合效率,光合补偿效应显著大于I-1无性系,说明R-1无性系对蓟马危害具有较强的抗性。