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本研究采用水培试验,2个供试小麦品种,5个钾水平(0.005、0.05、0.5、2、10mM),均分别进行接虫和不接虫处理,于接虫后0、4、8d取样(鲜样或干样)测定营养物质和次生代谢物质的含量,并调查及统计蚜虫数量。本研究一方面探索钾对不同品种小麦蚜虫密度的影响;另一方面探讨蚜虫取食过程中,不同供钾水平对不同品种小麦营养物质和次生代谢物质的影响,以及这些物质与蚜虫抗性之间的关系。从而揭示施钾提高小麦抗蚜性的内在机理,为通过合理施肥措施改善植物抗虫性提供理论与实践依据。主要研究结果如下:1.无论接虫4d还是8d,在一定施钾范围内,随着钾水平的提高,2个品种小麦的麦长管蚜蚜虫数量显著降低,且当供钾水平达到0.5mM时,矮抗58的蚜虫数量即得到较好地控制,而郑麦9023需要更高的供钾水平才能有效的降低蚜虫数量。2.随着钾水平的提高,2个品种小麦的可溶性糖无显著变化;接虫后,矮抗58只在K2和K10水平下显著增加,其余钾水平无显著变化,而郑麦9023所有钾水平下均无显著变化。当钾水平在0.005-0.5mM范围时,2个品种小麦的游离氨基酸含量均随着钾水平的提高而显著降低,继续提高钾水平,其含量变化不显著;接虫后,其含量显著增加。蛋白质含量随着钾水平的提高而增加,当钾水平高于2mM时,随着钾水平的提高,矮抗58显著降低,郑麦9023无显著变化;接虫后,2个品种小麦的蛋白质含量均显著增加。在钾水平0.005-0.5mM范围内,总酚和单宁含量随着钾水平的提高也显著降低,继续提高钾水平时,矮抗58的2类物质含量无显著变化,郑麦9023的总酚含量继续显著降低,而单宁含量显著增加;接虫后,K0.005和K0.05水平下,总酚含量显著增加,单宁含量显著降低,而0.5-10mM钾范围内时,总酚含量显著降低,单宁含量显著增加。随着钾水平的提高,矮抗58的黄酮化合物含量显著增加,郑麦9023先显著降低后显著增加;接虫4d,黄酮化合物含量显著降低,接虫8d,其含量显著增加。在0.005-0.5mM钾水平下,矮抗58小麦木质素含量随着钾水平的提高整体呈下降趋势,继续提高钾水平其含量无显著变化。而郑麦9023的木质素含量随钾水平的提高整体无显著变化。此外,接虫处理的游离氨基酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、总酚和黄酮化合物含量随钾水平的变化规律与不接虫处理相似;但接虫处理的矮抗58的木质素变化规律正好相反,即其含量随着钾水平的提高而显著增加。3.可溶性蛋白质和木质素含量与蚜虫数量呈显著或极显著负相关关系;麦株游离氨基酸含量与蚜虫数量的关系,只有在0.005-0.5mM钾水平范围内,才呈极显著正相关关系。而可溶性糖和其他次生代谢物质与蚜虫数量的关系因小麦品种而异,矮抗58麦株蚜虫数量与总酚含量呈显著正相关关系,与可溶性糖和黄酮化合物含量呈极显著负相关,与单宁含量关系不显著;而郑麦9023的麦蚜数量,只有在0.5-10mM的高钾水平内,才与其总酚含量呈显著正相关,与黄酮化合物含量呈极显著负相关,与可溶性糖含量关系不显著,且与单宁含量与蚜虫数量的关系只在接虫8d时呈极显著正相关。这说明了个别生化物质,特别是次生代谢物质与抗蚜的关系因抗蚜指标和小麦品种而异。4.在与蚜虫有关的营养物质和次生代谢物质中进行相关分析可知,矮抗58除了单宁,其余各物质间均有显著正或负效应,郑麦9023除了单宁或可溶性糖外,其余各物质间均有显著正或负效应。由此可以看出各物质间的存在较大的交互作用,共同对蚜虫数量产生影响。之后通过通径分析进一步明确对蚜虫数量起主导作用的一些物质:矮抗58接虫4d是木质素,接虫8d是可溶性糖和黄酮化合物;郑麦9023接虫4d是可溶性糖、总酚和木质素,接虫8d是可溶性糖、蛋白质、木质素和单宁。