论文部分内容阅读
丁布和黄酮类化合物是小麦中重要抗虫性次生物质。其中丁布对麦蚜的抗性作用在国内的研究报道较少。黄酮类化合物的抗蚜作用,国内外主要研究了其在小麦中的总量与抗蚜性的关系,对小麦中这类次生物质的种类、结构和抗蚜特性还缺乏深入的研究,使得对其抗性利用存在很大的困难。由于难以得到足够量的丁布标准样品,而且对小麦中与抗蚜有关的黄酮类化合物主要组分尚不明确。因此,本文对丁布和黄酮类化合物进行了提取、分离和结构鉴定,在此基础了,研究了其对麦长管蚜的抗性作用及其在小麦不同生育期的含量。研究结果为深入揭示小麦抗蚜机理和开展抗蚜育种提供了科学依据。 丁布由玉米嫩苗中提取、纯化得到,并利用纸层析、紫外分光光度计和核磁共振(1H-NMR)等分析技术作了结构鉴定,鉴定结果与文献报道一致。 小麦中黄酮类化合物的分离和纯化采用柱层析法。小麦叶片的甲醇/水提取液用石油醚去脂后,分别用乙醚和乙酸乙酯萃取,粗分成三个级分:乙醚级分、乙酸乙酯级分和水级分。乙酸乙酯级分用Sephadex LH-20葡聚糖凝胶柱分离、纯化,得到两种黄酮类化合物,经纸层析、核磁共振(1H-NMR)和紫外分光光度计等分析技术鉴定其结构为异荭草甙和异荭草甙-7-0-阿拉伯糖葡萄糖苷。在水级分中加入过量的无水乙醇以析出其中的糖类物质,经SePhadex LH-20柱层析分离、纯化得到两种化合物,纸层析显示与乙酸乙酯级分分离得到的化合物相同。 以纯化的丁布和两种黄酮类化合物为标准样品,利用人工饲料研究他们对麦长管蚜的抗性作用。结果表明:三种物质对麦长管蚜都有显著的抗性作用,其中丁布的抗性作用最明显,表现出强烈的拒食作用和抗生性作用;异荭草甙具有明显的慢性毒性,对麦长管蚜成蚜的生长发育和繁殖有较强的抑制作用;异荭草甙-7-0-阿拉伯糖葡萄糖苷对麦长管蚜的存活率、体重和繁殖都有明显的抑制作用。在此之前,有关小麦源的黄酮类化合物对麦长管蚜的抗性作用尚未见报道。 利用HPLC法检测了室内种植的小麦幼苗中丁布的含量,结果表明小麦苗期叶片中丁布的含量为0.232-0.389mg·g-1·鲜重。丁布的含量与小麦对麦长管蚜的抗性呈正相关,而与抗蚜级别呈负相关,其相关系数为o.8324。 根据麦长管蚜的为害特点,用HPLC分析了小麦孕穗期、扬花期、灌浆期叶片和麦穗中丁布的含量。结果表明,小麦孕穗期及以后的各个生育期中丁布的浓度范围为00.09mg·g-咱重(相当于0—0.009%浓度儿明显低于室内麦苗中的含量,而且低于人工饲料中对麦长管蚜起抗性作用的最低浓度0.02%,表明在小麦生育中后期,丁布对麦长管蚜的抗性作用可能很小。 本文首次利用高效液相色谱法测定了不同抗性小麦生长中后期叶片和麦穗中黄酮类化合物的含量,并分析了其与小麦抗蚜性的关系。结果表明:不同品种小麦叶片中都可以检测到异敦草贰和异蔡草贰-7-0-阿拉伯糖葡萄糖苦及其他几种未知黄酮在内的黄酮类化合物。感虫品种小麦中黄酮类化合物随小麦生育期的不同而有明显的变化,一般在拔节期叶片中含量较高,孕穗期含量有明显的降低,至小麦扬花期和灌浆期又升高:而抗虫品种 JP和中 4无芒在测定的各生育期变化不明显。各个供试品种小麦叶片中含量较高,麦穗中含量较低。麦穗中黄酮类化合物的含量较低,可能是麦长管蚜喜欢聚集在穗部取食为害的一个原因。 利用主成分分析和相关分析研究结果表明:小麦孕穗期、扬花期和灌浆期叶片中异萤草贰的含量与小麦的抗蚜性关系最为密切,与小麦的抗蚜级别呈显著的负相关,十关系数分别为-O.甜64,-0.n58,-0.88扣。以小麦不同生育期黄酮类化合物的含量为因子,对供试小麦品种进行聚类分析,可分为3类:第一类为高抗品种中4无芒和抗蚜品种郑州831;第二类为高抗品种N1;第三类为感蚜品种,包括红芒红、郑州891和885479-2,聚类分析结果与田间抗蚜鉴定结果基本一致。研究结果为室内开展小麦抗蚜生化鉴定奠定了良好基础。