病害侵染對苜蓿葉綠素含量變化的影響
苜蓿是一種富含蛋白質的多年生豆科植物,具有廣泛的生態適應性,是世界上廣泛種植的優良牧草,適口性好,被譽為“牧草之王”。栽培苜蓿一般包括紫花苜蓿、黃花苜蓿和雜種苜蓿。它具有抗旱、耐鹽堿、抗風沙等特點,其最適生態區為半溫帶和半濕潤氣候區,我國大部分地區,尤其是西部地區及北方地區為苜蓿生長適應區。隨著苜蓿種植面積的擴大,苜蓿病害已經成為引起草地退化、減產、品質下降的主要原因。尤其是苜蓿白粉病日趨嚴重,極大地影響了苜蓿產業的發展。筆者通過對苜蓿不同品種感染白粉病后葉綠素含量的測定分析,旨在闡明白粉病對苜蓿葉綠素含量的影響,提出對實際生產具有指導意義的措施。
供試品種為塞特、德寶、德福、三德利(均引自荷蘭),牧歌401、巨人201(均引自美國)。供試菌種為白粉菌,采自蘭煉農場試驗地,在室內6個苜蓿品種上繁殖保存。
選用無病種子,種植在裝有滅菌土的營養缽中,在溫室培養(室溫17℃左右)。于分蘗前接種白粉菌,以不接菌為對照,將處理與對照隔離培養。接菌后第20天和第25天分別測定葉片中葉綠素含量,每處理重復3次。
用751G型分光光度計測定(也可以利用葉綠素檢測儀直接測定):采集不同處理的苜蓿新鮮葉片,擦凈組織表面污物、剪碎(去掉中脈),混勻;準確稱取剪碎的新鮮樣品0.5 g,共3份,分別置于研缽中并加少量石英砂和碳酸鈣粉及2~3 ml 95%的乙醇研成勻漿,再加乙醇10 ml,繼續研磨至組織變白,靜置3~5min;將濾紙放入漏斗中,用乙醇潤濕,沿玻棒把提取液倒入漏斗中,濾入25 ml容量瓶中,用少量乙醇沖洗研缽、研棒、殘渣2~3次,最后連殘渣一起倒入漏斗;用滴管吸取乙醇,將濾紙上的葉綠體色素全部洗入容量瓶中,直到濾紙和殘渣中無綠色,最后用乙醇定容至25 ml搖勻。把洗入的提取液倒入比色杯中,在665、649 nm波長下測定其消光度(O.D.)值,以95%乙醇為空白對照。按下式計算色素濃度及含量。
葉綠素含量(mg/g)=(色素的濃度×提取液的體積×稀釋倍數)/樣品鮮重(g)式中Ca、Cb分別為葉綠素a和葉綠素b的濃度;D665、D649分別為葉綠體色素提取液在波長665、649 nm下的消光度。
對6個具有不同抗性的苜蓿品種的葉片進行的葉綠素含量測定結果(表1)表明,接種前感病品種與中感品種及抗病品種的葉綠素含量差異不顯著,接種白粉病后品種間葉綠素含量差異顯著,葉綠素含量隨接種時間的延長和發病程度的增加而顯著降低。接種后第20天,中感品種和感病品種的葉綠素含量下降0.21~0.44 mg/g,抗病品種的葉綠素含量只下降0.07 mg/g;接種后第25天,中感品種和感病品種的葉綠素含量下降0.58~1.19 mg/g,抗病品種的葉綠素含量下降0.41 mg/g,而且外觀葉色差異也很明顯。說明葉片中葉綠素含量與植株抗病性密切相關。但是葉綠素含量與抗病性間的定量關系及葉綠素含量能否作為品種對白粉病的抗性鑒定指標之一,還有待于進一步研究證實。
表1 不同苜蓿品種的葉綠素含量的測定結果