施硅提高小麦防御孢囊线虫病的组成型和诱导型抗性机制

文献类型： 中文期刊

第一作者： 马耀武

作者： 马耀武;刘晓丹;苏国权;张麒宇;张振宇;王祎;韩燕来;李绍建;姜瑛

作者机构：

关键词： 小麦;硅肥;菲利普孢囊线虫;组成型抗性;诱导型抗性

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2024 年 30 卷 009 期

页码： 1665-1682

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】孢囊线虫病在我国广泛存在，危害粮食安全与环境健康，严重影响了农业的可持续发展。硅作为一种诱导因子，在植物抗病性方面具有重要的作用，研究施用硅肥诱导小麦防御孢囊线虫病的作用机制对环境保护和小麦生长具有十分重要的意义。【方法】以菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)为供试孢囊线虫，首先开展硅肥施用水平盆栽试验，在不接虫和接虫条件下，分别设置5个硅肥施用水平：0、0.25、0.5、1、2 g/kg。在小麦接虫后2个月，取样测定小麦单株孢囊量、植株生长指标，筛选出最优硅肥施用浓度。以最优施硅水平继续进行施硅与接虫2×2双因素盆栽试验，共4个处理：不施硅不接虫(CK)、施硅不接虫(Si)、不施硅接虫(Cyst)、施硅接虫(Si×Cyst)。接虫2个月后，取样分析小麦硅、营养物质(可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸)、次生代谢物质(木质素和总酚)以及活性氧(过氧化氢)含量，将未接虫处理小麦的相关成分含量定义为组成型抗性，接虫前后的各成分差值定义为诱导型抗性，探究施硅提高小麦防御孢囊线虫能力的组成型和诱导型抗性机制。【结果】浓度为0.5 g/kg的硅肥处理使小麦单株孢囊量显著减少了67.74%，且显著提高了小麦地上部鲜重、株高、叶绿素相对含量(SPAD)、地下部鲜重、根总长、根表面积、根尖数和根系活力。与不施硅处理(Si 0 g/kg)相比，施硅处理(Si 0.5 g/kg)的组成型地上和地下部硅含量分别显著提高76.50%和116.60%，诱导型地下部硅含量显著下降；施硅显著提高了营养物质中组成型可溶性糖和可溶性蛋白含量，组成型游离氨基酸含量显著降低了33.10%，增加了诱导型可溶性糖和游离氨基酸含量；施硅后的组成型木质素、总酚含量分别显著增加37.98%和35.55%，诱导型含量均显著减少；诱导型过氧化氢含量在施硅后显著降低了25.39%。PCA与相关性分析结果表明，地上部鲜重及株高、组成型游离氨基酸含量、诱导型地上部硅含量及过氧化氢含量与小麦防御孢囊线虫病能力的关系最为紧密。【结论】施用硅肥通过对小麦硅含量、营养物质、次生代谢物质以及活性氧的影响，从小麦的组成型抗性和诱导型抗性方面提高了小麦对孢囊线虫病的抗性。

分类号： S435.121.4

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