棉花组织结构和对黄萎病抗性的关系

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1、棉花组织结构和对黄萎病抗性的关系摘要：本试验以22个不同抗性的棉花品种为材料，通过对供试品种的组织结构研究，使用石蜡切片法，了解棉花对黄萎病的抗性机制。结果如下：抗病品种与耐病品种、感病品种的总长度、总投影面积、总表面积和吸收根根长密度差异显著，但耐病品种与感病品种的这4个指标差异不显著。抗病材料根、茎的组织中薄层细胞密度大于感病材料，耐病品种根、茎的薄层细胞密度介于两者之间；抗病品种的根和茎的导管数最多，导管直径最小，其次是耐病品种，感病品种的根和茎中导管数最少，但是导管直径最大。棉花根系的吸收根根长密度，根和茎的薄层细胞密度，导管数可以

2、作为对黄萎病抗性的检测指标。关键词：棉花；黄萎病；组织结构；抗性机制棉花（GossypiumhirsutumL.）是世界范围内主要的经济作物。被称为“棉花癌症”的棉花黄萎病(VerticilliumdahliaeKleb.)严重危害和影响着全球棉花的生产。1914年，在美国弗吉尼亚州，Carpenter首次在陆地棉上发现这一病害。此后，棉花黄萎病在世界主要的棉花生产地区纷纷出现并蔓延开来。1935年，由于我国引进美国棉种-斯字棉4B，棉花黄萎病自此传入我国，并逐渐在我国的478个产棉县（市）蔓延。1993年，棉花黄萎病在我国爆发成灾，199

3、5、1996年再次爆发，严重影响了我国的棉花生产[1-4]。棉花黄萎病一直是世界和我国植物病理学和棉花抗病遗传育种领域研究的重点。虽然许多国内外学者已在棉花黄萎病菌的致病力分化、致病机理、抗病机制、抗性鉴定、抗性遗传及分子标记等方面进行了大量的研究，但仍难以满足棉花生产发展的需求。有关研究表明棉花不同抗性品种的根和茎固有的组织结构与棉花对黄萎病的抗性紧密相关[49]。本试验旨在通过对棉花的抗黄萎病机制的研究，进一步明确棉花抗黄萎病的机制，进一步优化棉花抗性鉴定体系，为棉花抗黄萎病育种的理论、方法和材料提供依据。1材料与方法1.1试验材料1.

4、1.1菌株1.1.2供试棉花海岛棉（G.barbadence）苏K202和号,新海20号，新海25号,系548，新海24号共7个品种。陆地棉（G.hisutum）军棉1号、辽18、新陆早1号、硕丰1号、共24个品种（由新疆农业大学农学院遗传育种实验室提供）。其中，军棉1号为本试验的感病对照品种。（硕丰1号，军棉1号，辽18号，新海20号，新海25号，苏K202，中44，新陆早1号，系548，新海24号，M37-100，M37-119，M37-121,M37-66，M37-85，M37-49，M44-223，M44-21，M44-200，M4

5、4-217，M44-237，M44-62）1.2试验方法1.2.1田间病圃鉴定棉花对黄萎病的抗性鉴定在新疆农业大学试验田进行。试验采取随机排列，每个棉花品种播种行长300cm，间隔30cm，每个棉花品种4次重复。播种后进行常规的田间管理，收获期进行剖秆调查，记载发病等级[127]。1.2.2病情调查采用剖秆法调查棉花发病情况，然后进行品种抗病性划分，发病级别划分标准按石磊岩方法[13]。1.2.3棉苗的种植和培育挑选饱满的棉种进行催芽处理，待种芽长度达到1cm时播种[45，121]67-69，1474-1481。将催芽后的棉花种子种植在装有

6、灭菌土的无底塑料钵中，每钵种植4粒种子，每个品种6钵，播种后将营养钵置于托盘内，托盘中灌满清水，放置在人工气候箱中培养，光照12h（温度为27℃），黑暗12h（温度为22℃）。棉种出苗后，每1营养钵中留棉苗2株。1.2.4采集棉苗组织材料待棉苗第2片真叶展平时（叶片直径大于3cm）采集材料。将棉苗从塑料钵中取出，用吸水纸吸干根系表面水分后截取地上1cm~3cm处茎部组织，地下1cm~3cm处主根组织和具有叶脉的叶子。1.2.5石蜡切片取生长一致的棉苗，截取地上1cm~3cm处茎部组织和地下1cm~3cm处主根组织，作为石蜡切片的材料迅速放在

7、FAA固定液中进行固定。材料经过脱水-置换-浸蜡-包埋后，采用旋转式石蜡切片机切片，染色采用番红-固绿法，将切片放在双筒显微镜下观察，用测微尺测量导管直径并计算单位面积薄层组织细胞数、导管数。1.3数据处理采用Excel和DPS等软件进行数据分析。2结果与分析2.1棉花品种（系）对黄萎病抗性采用田间自然病圃，测得24个棉花品种（系）对黄萎病的抗性等级如下：抗病品种（系）：军海1号、新海20、。耐病品种（系）：辽18、。感病品种（系）：苏K202、军棉1号、新陆早1号、602、108-夫、硕丰1号、农大。2.2棉花抗黄萎病性与组织结构的关系2

8、.2.1棉花不同抗性品种组织结构的比较通过对供试棉花的根、茎，叶的石蜡切片观察，见表2-3，抗病品种的根、茎薄层组织细胞密度比感病品种高，耐病品种根、茎薄层组织细胞密度介于两者之