一种鉴定不同品种油菜抗蚜性的方法技术

本发明专利技术提出了一种鉴定不同品种油菜抗蚜性的方法，通过利用电子穿刺图谱技术(Electropenetrography/the Electrical Penetration Graph，EPG)来实现监测蚜虫在油菜植株上的取食行为，并在这一基础上，分析出不同品种油菜之间的抗蚜性大小。

A method to identify aphid resistance of Different Rape Varieties

【技术实现步骤摘要】
一种鉴定不同品种油菜抗蚜性的方法
本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种鉴定不同品种油菜抗蚜性的方法。
技术介绍
油菜属十字花科芸薹属，目前生产上栽培的有三种类型：甘蓝型、芥菜型和白菜型油菜。油菜是仅次于谷类作物的世界第二大食物能源，是世界上大豆和棉花之后第三个主要的可食用油资源。然而，油菜生长期常常受到病虫害的影响，制约产量的增加。大量的病虫害侵袭，造成油菜大面积毁种和缺苗断垄，严重影响油菜生长。在作物生长过程中，受到十字花科害虫和病原体的侵害，并且近些年入侵率持续增加，使油菜的产量受到严重的制约。其中，影响最大的虫害就是蚜虫。蚜虫是油菜上的重要害虫，是刺吸式口器的代表性昆虫，取食植物时将口针刺入植物组织表皮细胞和薄壁细胞间，插入筛管内，口针分泌出胶状唾液和水状唾液保护口针并且防止植物组织愈合，从而可以长时间不断地取食植物韧皮部汁液，获得碳水化合物，氨基酸，矿物质，维生素以及大分子物质。在生长初期，蚜虫多集中于油菜叶背或嫩叶部取食，造成叶片变色、卷曲以及褶皱；在开花结角期，该虫多群集于花蕾、花梗或荚果处，造成花梗扭曲，荚果畸形，从而出现有花不能结角，有果籽不实的现象，严重时可造成植株死亡，而且蚜虫还可以增加病毒传播。到目前为止，抗虫油菜品种还没有商业化。农民倚赖杀虫剂来抑制蚜虫，但选择压导致蚜虫已经对许多杀虫剂产生了抗性。此外，杀虫剂对环境的消极影响表明替代的防治策略和培育抗性品种是急需的。而培育抗性品种，首先要定位植株上的抗性因子，才能找到着手点。了解蚜虫探测和取食的行为对于研究植株对蚜虫的适应性，探索抗性因子有着重要的意义。传统鉴定油菜抗蚜的方法都是以在室内和田间接种蚜虫之后，观察油菜植株的感蚜的情况来确定，需要花费大量的人力，物力和财力，而且还要长期在室内饲养蚜虫种群，如果不保存这些物种，需要从田间去采集，田间的蚜虫长期受到农药的影响，产生较大的抗药性，对实验的作物也会长期产生适应性，造成评估的不准确。而且受到气候的影响较大，如果不适发的年限，蚜虫及病毒病均不易采集到，实验也会受到影响。而且传统的方法人为地因素太多，需要大量的重复来降低人为的影响，实验数据也存在较大的变化，且不能根据实验结果知道潜在的抗性机理及深层的原因。并且传统的方法对蚜虫和病毒病的抗性鉴定需要各自进行接种鉴定，不能一同进行评估。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种鉴定不同品种油菜抗蚜性的方法，通过利用电子穿刺图谱技术(Electropenetrography/theElectricalPenetrationGraph，EPG)来实现监测蚜虫在油菜植株上的取食行为，并在这一基础上，分析出不同品种油菜的抗蚜性大小。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种采集蚜虫对油菜取食行为的EPG参数的方法，包括如下步骤：(1)将甘蓝蚜用导电银胶将金丝一端固定于背部后，放置于繁育蚜虫的植株上过夜适应；同时选择油菜植株作为测试对象；(2)将金丝的另外一端接到DC-EPG系统上，同时将植物电极插入植株土壤中，再将饥饿处理后且连接金丝的甘蓝蚜置于油菜植株上，在法拉第笼中进行试验；当甘蓝蚜的口针刺入植物组织时，由甘蓝蚜口针为微电极和植物根部土壤为参比电极构成的回路接通，获取甘蓝蚜在油菜植株上对应至少6h取食行为所产生的一系列电信号；(3)将上述电信号经DC-EPG系统放大处理后，转化成数字信号，再以波形数据的形式进行记录，获取蚜虫在油菜上对应取食行为的EPG波形；(4)将EPG波形进行类比、分析以及认定，参照蚜虫取食行为与EPG波形的对应关系，将EPG波形划分为5种类型：口针在植株外部产生的非刺探波np，口针在表皮以及叶肉中穿刺、唾液分泌以及其它行为产生的路径波C，口针在细胞内穿刺产生的电势降pd，口针在韧皮部内分泌唾液产生的分泌波E1和口针在韧皮部取食产生的取食波E2；(5)将上述EPG波形包含的非刺探波np、路径波C、细胞内穿刺波pd、唾液分泌波E1、取食波E2对应的时间、次数进行统计、筛选，获得蚜虫对油菜取食行为的EPG参数。优选地，步骤(1)中，所述甘蓝蚜为新羽化2天的无翅甘蓝蚜；所述油菜植株为发育到4叶期的油菜植株；步骤(2)中，所述饥饿处理的时间优选为1h。优选地，步骤(2)中，所述DC-EPG系统为荷兰WageningenUniversity生产的Giga4型号的4通道的DC-EPG系统；优选地，所述DC-EPG系统的一个通道只能连接一根长2cm，直径18μm的金丝，一根金丝也只能连接一头甘蓝蚜。优选地，步骤(3)中，所述试验在室内、恒定光照以及25±1℃的温度下进行；优选地，试验过程中，每株油菜植株与每头甘蓝蚜仅用于1次试验，至少取20次有效重复试验。一种鉴定不同品种油菜抗蚜性的方法，包括如下步骤：S1、采用不同品种的油菜植株作为测试对象，按照权利要求1-4任一项所述的方法，获取甘蓝蚜对各品种油菜植株取食行为的EPG参数；S2、对所述EPG参数进行筛选，选择出与油菜抗蚜性鉴定相关性最强的一组EPG参数进行研究；S3、所述与油菜抗蚜性鉴定相关性最强的一组EPG参数中，若与E1波相关的EPG参数越大，与E2波相关的EPG参数越小，表明该品种的油菜抗蚜性越强，反之则表明该品种的油菜抗蚜性越弱。优选地，步骤S2中，所述与油菜抗蚜性鉴定相关性最强的一组EPG参数包括：第一个E波之前非探测的持续期、开始到第一个E波的时间、探测的次数、探测的总时间、非探测的总时间、非韧皮部阶段的总持续期、开始到第一个E2波的时间、到第一次探测的时间、第一个E1波之前的探测次数、每次探测中pd波的平均发生次数、短暂探测(C波<3minutes)的次数、pd波的个数、pd波的总持续期、C波的总持续期、从探测开始到第一个E波的时间、从第一次探测开始到第一个pd波的时间、C波所占的百分比、E1波的个数、E1波占韧皮部阶段的百分比、后面接第一个持久E2波(>10min)的E1波的持续期、后面接持久E2波(>10min)的E1波的总持续期、潜在的E2波指数、E波的总持续期、E1波的总持续期、E2波的总持续期、最长E2波的持续时间、持久E2波(>10min)占E2波的比例、E1波占测试时间的百分比、E2波占测试时间的百分比。优选地，步骤S3中，所述“与E1波相关的EPG参数越大，与E2波相关的EPG参数越小”具体为“E1波占韧皮部阶段的百分比越大”，即若E1波占韧皮部阶段的百分比越大，表明该品种的油菜抗蚜性越强，反之则表明该品种的油菜抗蚜性越弱。优选地，步骤S3中，所述“与E1波相关的EPG参数越大，与E2波相关的EPG参数越小”具体为“E2的总持续期越小”，即若E2的总持续期越小，表明该品种的油菜抗蚜性越强，反之则表明该品种的油菜抗蚜性越弱。优选地，步骤S3中，若短暂探测的次数(即持续时间＜3min的路径波C的次数)越多，C波的总占比越高，表明该品种油菜抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采集蚜虫对油菜取食行为的EPG参数的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将甘蓝蚜用导电银胶将金丝一端固定于背部后，放置于繁育蚜虫的植株上过夜适应，同时选择油菜植株作为测试对象；/n(2)将金丝的另外一端接到DC-EPG系统上，同时将植物电极插入植株土壤中，再将饥饿处理后且连接金丝的甘蓝蚜置于油菜植株上，在法拉第笼中进行试验；/n当甘蓝蚜的口针刺入植物组织时，由甘蓝蚜口针为微电极和植物根部土壤为参比电极构成的回路接通，获取甘蓝蚜在油菜植株上对应至少6h取食行为所产生的一系列电信号；/n(3)将上述电信号经DC-EPG系统放大处理后，转化成数字信号，再以波形数据的形式进行记录，获取蚜虫在油菜上对应取食行为的EPG波形；/n(4)将EPG波形进行类比、分析以及认定，参照蚜虫取食行为与EPG波形的对应关系，将EPG波形划分为5种类型：口针在植株外部产生的非刺探波np，口针在表皮以及叶肉中穿刺、唾液分泌以及其它行为产生的路径波C，口针在细胞内穿刺产生的电势降pd，口针在韧皮部内分泌唾液产生的分泌波E1和口针在韧皮部取食产生的取食波E2；/n(5)将上述EPG波形包含的非刺探波np、路径波C、细胞内穿刺波pd、唾液分泌波E1、取食波E2对应的时间、次数进行统计、筛选，获得蚜虫对油菜取食行为的EPG参数。/n...

【技术特征摘要】
1.一种采集蚜虫对油菜取食行为的EPG参数的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将甘蓝蚜用导电银胶将金丝一端固定于背部后，放置于繁育蚜虫的植株上过夜适应，同时选择油菜植株作为测试对象；
(2)将金丝的另外一端接到DC-EPG系统上，同时将植物电极插入植株土壤中，再将饥饿处理后且连接金丝的甘蓝蚜置于油菜植株上，在法拉第笼中进行试验；
当甘蓝蚜的口针刺入植物组织时，由甘蓝蚜口针为微电极和植物根部土壤为参比电极构成的回路接通，获取甘蓝蚜在油菜植株上对应至少6h取食行为所产生的一系列电信号；
(3)将上述电信号经DC-EPG系统放大处理后，转化成数字信号，再以波形数据的形式进行记录，获取蚜虫在油菜上对应取食行为的EPG波形；
(4)将EPG波形进行类比、分析以及认定，参照蚜虫取食行为与EPG波形的对应关系，将EPG波形划分为5种类型：口针在植株外部产生的非刺探波np，口针在表皮以及叶肉中穿刺、唾液分泌以及其它行为产生的路径波C，口针在细胞内穿刺产生的电势降pd，口针在韧皮部内分泌唾液产生的分泌波E1和口针在韧皮部取食产生的取食波E2；
(5)将上述EPG波形包含的非刺探波np、路径波C、细胞内穿刺波pd、唾液分泌波E1、取食波E2对应的时间、次数进行统计、筛选，获得蚜虫对油菜取食行为的EPG参数。


2.根据权利要求1所述采集蚜虫对油菜取食行为的EPG参数的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述甘蓝蚜为新羽化2天的无翅甘蓝蚜；所述油菜植株为发育到4叶期的油菜植株；
步骤(2)中，所述饥饿处理的时间优选为1h。


3.根据权利要求1或2所述采集蚜虫对油菜取食行为的EPG参数的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述DC-EPG系统为荷兰WageningenUniversity生产的Giga4型号的4通道的DC-EPG系统；
优选地，所述DC-EPG系统的一个通道只能连接一根长2cm，直径18μm的金丝，一根金丝也只能连接一头甘蓝蚜。


4.根据权利要求1-3任一项所述采集蚜虫对油菜取食行为的EPG参数的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述试验在室内、恒定光照以及25±1℃的温度下进行；
优选地，试验过程中，每株油菜植株与每头甘蓝蚜仅用于1次试验，至少有20次有效重复试验。


5.一种鉴定不同品种油菜抗蚜性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、采用不同品种的油菜植株作为测试对象，按照权利要求1-4任一项所述的方法，获取甘蓝蚜对各品种油菜植株取食行为的EPG参数；
S2、对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝仲萍，侯树敏，詹海霞，
申请(专利权)人：安徽省农业科学院作物研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34