●劉 雄(伊金霍洛旗農(nóng)牧技術(shù)推廣中心 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017200)
在鉀元素介導下,植物有不同的防御能力,這與茉莉酸信號密切相關(guān)。通過改變外源鉀濃度,可在植物體內(nèi)加快合成茉莉酸類物質(zhì),促進食物提升抗蟲性。通過觀測蚜蟲對不同施鉀處理后不同馬鈴薯品種表現(xiàn)出的趨性行為,探究不同施鉀量處理對馬鈴薯葉片中茉莉酸含量和揮發(fā)性化學物質(zhì)含量的影響,以期確定馬鈴薯種植中的最佳施鉀量,從而增強馬鈴薯的抗蚜蟲能力。
試驗選擇2個馬鈴薯品種,‘費烏瑞它’ ‘克新1號’,種子采購于內(nèi)蒙古鄂爾多斯當?shù)氐姆N子公司。
在塑料盆中播種2種馬鈴薯塊莖,每盆種1株馬鈴薯[1]。2個品種各選擇長有4片葉子且長勢統(tǒng)一的40盆植株,分成4組,每組10盆。4組中,前3組每組分別施用4,6,8 g/株硫酸鉀,第4組不施用硫酸鉀,作為對照(ck)。所有植株在自然條件一致環(huán)境中生長60 d之后,各組隨機摘取葉片放置在冰箱(-80℃)內(nèi),保存。
利用“Y”型嗅覺儀觀察并測定蚜蟲對不同施鉀處理后不同馬鈴薯品種表現(xiàn)出的趨性行為[2],通過TCT-GC-MS測定不同施鉀處理后不同馬鈴薯品種關(guān)鍵揮發(fā)物含量,通過液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對植株葉片內(nèi)茉莉酸含量進行測定,通過比色法對植株葉片內(nèi)脂氧合酶(LOX)活性進行測定[3]。
經(jīng)試驗,發(fā)現(xiàn)蚜蟲對2個馬鈴薯品種在不同處理下表現(xiàn)出不同的趨性行為,具體結(jié)果見表1。
表1 蚜蟲對不同處理馬鈴薯植株的趨向率
蚜蟲對施鉀處理的‘費烏瑞它’植株表現(xiàn)出的趨向率明顯低于對照植株,處理間差異顯著;蚜蟲對施鉀處理的‘克新1號’植株表現(xiàn)出的趨向率明顯低于對照,處理間差異顯著。由此可見,蚜蟲會對施鉀處理后的馬鈴薯植株表現(xiàn)出明顯趨避反應。
蚜蟲對不同處理后的馬鈴薯植株有不同趨避行為,這和植株中所包含的揮發(fā)物類型與具體含量有關(guān)(表2)。
表2 不同處理下馬鈴薯植株中揮發(fā)物類型和具體含量
由表2可知,‘克新1號’經(jīng)施鉀處理后,其植株中有4種揮發(fā)物含量(峰面積,下同)發(fā)生明顯變化,即1,3-環(huán)己二烯、檸檬烯、苯甲醛、3 -蒈烯。與對照相比,每株施鉀6 g其植株內(nèi)3 -蒈烯的含量明顯上升,每株施鉀8 g其3 -蒈烯含量與對照無顯著差異;施鉀處理后馬鈴薯植株中苯甲醛含量均明顯超過對照;施鉀處理后馬鈴薯植株中檸檬烯含量都明顯高于對照,且每株施鉀6 g其植株中檸檬烯含量最高。在每株施鉀6 g和8 g的情況下,‘費烏瑞它’植株中苯甲醛、檸檬烯含量均明顯高于對照,3 -蒈烯含量與對照相比無明顯差異。在每株施鉀6 g和8 g情況下,‘克新1號’植株1,3-環(huán)己二烯含量顯著高于對照,‘費烏瑞它’每株施鉀4 g情況下,此揮發(fā)物含量顯著上升。綜合分析,在每株施鉀量6 g情況下,‘克新1號’植株中4種揮發(fā)物含量普遍上升,與對照差異達到顯著水平。
經(jīng)分析,發(fā)現(xiàn)‘克新1號’植株在施鉀處理后,其揮發(fā)物變化情況有一定規(guī)律性,所以選擇‘克新1號’作為材料研究馬鈴薯植株葉片中的關(guān)鍵酶活性和茉莉酸含量,相關(guān)結(jié)果見表3。
表3 ‘克新1號’內(nèi)脂氧合酶(LOX)活性與茉莉酸含量
與對照相比,在每株植株施鉀4 g情況下,植株葉片內(nèi)茉莉酸含量和LOX活性上升,但差異不顯著;在每株植株施鉀6 g情況下,植株葉片內(nèi)茉莉酸含量、LOX活性均明顯提高,與對照相比分別提高0.92倍和0.41倍;在每株植株施鉀8 g情況下,植株葉片內(nèi)茉莉酸含量、LOX活性雖然都稍有增加,但與對照組相比差異不顯著。綜上分析,每株施鉀6 g會較大程度影響‘克新1號’植株葉片內(nèi)LOX活性及茉莉酸含量。
每株施鉀6 g能使馬鈴薯植株保持最好的抗蚜蟲性能,所以6 g/株為最佳施鉀量,在此施鉀處理下,蚜蟲對馬鈴薯植株作出的趨性行為明顯比對照組低,且‘克新1號’植株葉片內(nèi)1,3-環(huán)己二烯、檸檬烯、苯甲醛、3 -蒈烯這4種揮發(fā)物含量、LOX活性以及茉莉酸含量均較對照組明顯提升。所以,適量施鉀有助于提高植株揮發(fā)物含量,提高LOX活性并加快茉莉酸含量的合成,馬鈴薯植株抗蟲性增強。