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大豆基因型在抵御棉叶虫侵害中的表现比较。 棉叶虫,草地贪夜蛾,是埃及最具破坏性

大豆基因型在抵御棉叶虫侵害中的表现比较。 棉叶虫,草地贪夜蛾,是埃及最具破坏性的害虫之一。 在2021年和2022年的种植季,埃及贝海拉省努巴里亚农业研究站的实验农场进行了田间试验,目的在于评估14个新基因型和2个对照品种在自然侵染条件下对棉叶虫的抗性表现。 试验采用随机完全区组设计(RCBD),重复3次。结果显示,所有基因型在各评估参数上存在显著差异。 其中,基因型H7L39/2015、H6L49和H6L28显示出较对照品种Giza 111更高的抗性,其侵染率分别为25.86%、27.57%和32.14%,摄食损伤面积分别为18.52%、19.58%和18.58%。这些基因型的叶片含有较高的P%、K%、总酚类化合物,以及更高的产量和相关成分。 侵染率与小叶面积损伤率或N的相关性均为正相关。除了株高和单株枝条数外,所有其他特征间的相关性都相互影响。 这些发现表明,基因型H7L39/2015、H6L49和H6L28具有在努巴里亚地区种植和用于育种计划的巨大潜力。 大豆是全球供应60%以上植物油和蛋白质的主要作物,全球产量约为3.34亿吨。 在埃及,由于与其他夏季作物的竞争,大豆未能占据适当的地位。尽管如此,埃及还是需要进口大豆作为蛋白质和油脂的来源,因此增加对大豆育种研究的支持、选择稳定的高产品种是实现自给自足的关键目标。 大豆植株常受棉花叶虫Spodoptera littoralis的攻击,它们通过食叶造成显著的产量损失。虽然使用杀虫剂可以控制这种害虫,但这增加了生产成本,并导致害虫抗药性、环境污染和有益昆虫的减少。 这说明迫切需要寻找其他有效的控制方法,如植物抗性,以减少这些负面影响。大豆基因型对植物化学成分的反应不同,因为生化因素在很大程度上影响了害虫的行为和代谢过程。植物中的营养素对昆虫的生长、组织维护和繁殖至关重要,影响害虫的抗性或宿主的易感性。 昆虫必需的17种植物营养素对它们的生长和发育至关重要。氮和碳水化合物对昆虫有积极影响,而钾对害虫具有高度抗性;磷则降低了宿主对害虫累积和植物损害的适应性。 草食性昆虫会显著降低植物生产力,但植物会通过产生化学防御来抵消这种影响,次生代谢物在这些防御中扮演关键角色。 多酚作为最常见的生物活性次生代谢产物,能够保护植物免受各种害虫的侵害,并在抗食草动物防御中发挥重要作用。 两年的综合分析结果显示,四种大豆基因型(H7L39/2015、H6L49、H5L28和Giza 111)表现出较高的抗性,侵染率最低,平均分别为25.86%、27.57%、32.14%和33.57%,统计显著性水平为P≤0.05。 另外七种大豆基因型(H6L59、H15L95、H15L90、H18L54、H9L74、H7L70/2012和H6L60)表现出中等抗性,侵染率平均值分别为39.67%、40.43%、46.00%、47.86%、50.43%、51.00%和68.14%。 五种基因型(H8L65、H3L11、Crawford、H6L58和H6L56)则表现出较高的易感性,侵染率分别为72.43%、76.00%、76.43%、78.00%和82.00%,其中H3L11和Crawford的差异显著。 根据对S. littoralis幼虫侵扰的大豆小叶面积百分比的综合分析,显示H6L58和Crawford的基因型对摄食伤害最敏感,平均值分别为24.76%和24.02%。接着是H15L95、H6L56、H18L54和H8L65,平均值分别为22.25%、21.92%、21.74%和21.53%,这些基因型之间的差异不显著。 其他基因型如H6L60、H7L70/2012、H3L11、H9L74和H15L90对小叶的摄食损害较低,平均值分别为21.19%、20.97%、20.70%、20.52%和20.44%,差异不显著。H6L59、Giza111和H6L49的摄食损伤最低,平均值为20.19%、19.68%和19.58%。最抗性的是H5L28和H7L39/2015,分别为18.58%和18.52%,这些基因型间的差异亦不显著。 综上所述,通过本研究,我们详细了解了不同大豆基因型对棉叶虫侵害的反应,揭示了植物营养元素如氮、磷、钾以及总酚类化合物在植物抗虫性中的作用。 这些发现不仅增进了我们对大豆植物-害虫相互作用的理解,还为利用抗虫基因型来提高作物产量和减少农药使用提供了可能性。未来的研究可以进一步探索这些抗性机制,并开发出新的大豆品种,以增强对害虫的天然抵抗力,从而支持可持续农业的发展。