苜蓿品种（系）对苜蓿斑蚜的抗性机制探究——以HA-3等为例.docxVIP

苜蓿品种（系）对苜蓿斑蚜的抗性机制探究——以HA-3等为例

一、引言

1.1研究背景

苜蓿（MedicagosativaL.）作为世界上广泛种植的优质牧草，享有“牧草之王”的美誉，在农业领域占据着举足轻重的地位。苜蓿不仅含有丰富的蛋白质、矿物质、维生素、氨基酸等营养成分，其蛋白质含量明显高于许多其它牧草，优质苜蓿干草中蛋白质的含量可达到18%-24%，是家畜不可或缺的优质饲草料；还因根系发达，能与根瘤菌共生固氮，有助于改善土壤肥力，在保持水土、防风固沙等生态方面发挥着重要作用。

然而，在苜蓿的种植过程中，常常受到多种害虫的威胁，其中苜蓿斑蚜（Therioaphistrifolii）是危害苜蓿的主要害虫之一。苜蓿斑蚜属同翅目蚜科，以刺吸式口器吸食苜蓿汁液，致使苜蓿叶片卷缩、变黄、生长受阻，严重时可导致植株萎蔫、矮缩和霉污，进而显著降低苜蓿的产量和品质。在宁夏地区，苜蓿斑蚜通常在6月中下旬达到危害高峰期，严重时百枝条蚜量可达10000头以上，造成了苜蓿草品质的严重下降，极大地制约了苜蓿产业的发展。

传统上，控制苜蓿斑蚜主要依赖化学农药，但长期大量使用化学农药不仅增加了生产成本，还对环境和人类健康构成潜在威胁，如导致农药残留、破坏生态平衡、使害虫产生抗药性等问题。因此，寻找有效且对环境友好的蚜虫防治方法迫在眉睫。

选育和种植抗蚜苜蓿品种被认为是一种经济、环保且可持续的防治策略。不同苜蓿品种（系）对苜蓿斑蚜的抗性存在差异，研究这些品种（系）的抗蚜机制，对于培育和利用抗蚜苜蓿品种具有重要的理论和实践意义。通过深入了解苜蓿对苜蓿斑蚜的抗性机制，可以为苜蓿抗蚜育种提供科学依据，加速抗蚜品种的选育进程，从而减少苜蓿生产中对化学农药的依赖，促进苜蓿产业的绿色可持续发展。

1.2国内外研究现状

在苜蓿抗蚜性研究领域，国内外学者已取得了一系列重要成果。国外对于苜蓿抗蚜性的研究起步较早，通过大量的田间和室内试验，筛选出了一些具有较好抗蚜性的苜蓿品种，并对其抗性机制进行了多方面的探讨。研究发现，苜蓿的抗蚜性是一个复杂的性状，涉及到形态、生理生化以及分子等多个层面的因素。

从形态特征来看，叶片的形态、表皮毛的密度和长度等都与苜蓿对蚜虫的抗性密切相关。一些研究表明，表皮毛较多且较长的苜蓿品种，能够阻碍蚜虫的取食和活动，从而表现出较强的抗蚜性。在生理生化方面，苜蓿在受到蚜虫侵害时，会启动一系列的防御反应，产生多种防御物质，如酚类物质、黄酮类化合物、蛋白酶抑制剂等，这些物质能够影响蚜虫的生长、发育和繁殖，降低蚜虫的危害。

国内在苜蓿抗蚜性研究方面也取得了显著进展。研究人员对国内多个苜蓿品种（系）进行了抗蚜性鉴定，明确了不同品种（系）对苜蓿斑蚜的抗性差异，并从营养物质含量、次生代谢物质、防御酶活性等角度探讨了抗蚜机制。例如，有研究发现，抗蚜性较强的苜蓿品种中，可溶性糖、蛋白质等营养物质的含量与感蚜品种存在差异，这些营养物质的变化可能影响了蚜虫对苜蓿的取食选择和生长发育；同时，一些次生代谢物质如单宁、皂苷等在抗蚜苜蓿品种中的含量较高，它们能够对蚜虫产生毒性或抑制其消化酶活性，从而起到抗蚜作用。

然而，现有研究仍存在一些不足之处。一方面，虽然对苜蓿抗蚜性的机制有了一定的了解，但各因素之间的相互关系和调控网络尚未完全明晰。例如，不同防御物质之间如何协同作用，以及它们与苜蓿生长发育过程中的其他生理过程之间的相互影响等问题，还需要进一步深入研究。另一方面，目前的研究多集中在单一因素对苜蓿抗蚜性的影响，而实际生产中苜蓿所处的生态环境复杂多样，多种生物和非生物因素可能同时作用于苜蓿和蚜虫，因此综合考虑多因素交互作用下的苜蓿抗蚜机制研究相对匮乏。

此外，在抗蚜苜蓿品种的选育和利用方面，虽然已经筛选出了一些具有抗蚜性的品种，但这些品种在实际推广应用中还面临着一些问题，如品种的适应性、产量和品质等方面的综合表现仍有待提高。而且，对于如何将抗蚜基因有效地导入优良苜蓿品种中，以培育出既抗蚜又具有其他优良性状的新品种，相关研究还不够深入。

基于以上研究现状和不足，本研究拟以HA-3等几种苜蓿品种（系）为对象，综合运用形态学、生理学、生物化学以及分子生物学等技术手段，全面深入地研究苜蓿对苜蓿斑蚜的抗性机制，旨在进一步揭示苜蓿抗蚜的内在机理，为苜蓿抗蚜品种的选育和利用提供更坚实的理论基础和技术支持。

1.3研究目的与意义

本研究旨在深入剖析HA-3等几种苜蓿品种（系）对苜蓿斑蚜的抗性机制，具体目标包括：通过细致观察和分析，明确不同苜蓿品种（系）在形态特征上的差异，以及这些差异如何影响苜蓿斑蚜的取食和繁殖行为；从生理生化层面，探究苜蓿在遭受苜蓿斑蚜侵害时，体内营养物质、次生代谢物质以及防御酶活性等的动态变化规律，揭示这些物质在苜蓿抗