由變灰尾孢菌(Cercospora canescens)引起的綠豆葉斑病是我國及亞洲地區(qū)綠豆生產(chǎn)上危害最為嚴(yán)重的病害之一,國內(nèi)外對綠豆變灰尾孢菌葉斑病的抗病機(jī)理方面的研究報道較少,導(dǎo)致病害防治不力,嚴(yán)重影響綠豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,本研究從病原菌分生孢子的產(chǎn)生及萌發(fā)條件入手,明確了該病菌的適宜接種方法,在此基礎(chǔ)上對綠豆品種的抗病性進(jìn)行了鑒定,并對綠豆不同抗性品種響應(yīng)病菌侵染不同階段防御相關(guān)酶活性及防衛(wèi)基因表達(dá)的影響進(jìn)行深入分析,為進(jìn)一步開展綠豆變灰尾孢菌葉斑病的植物病理學(xué)的相關(guān)研究和品種抗病性利用奠定基礎(chǔ)。取得以下重要研究結(jié)果:1.研究明確了變灰尾孢菌的產(chǎn)孢條件和分生孢子萌發(fā)條件。供試的9種培養(yǎng)基中,高粱粒培養(yǎng)基上病菌產(chǎn)孢最快且產(chǎn)孢量最大,于培養(yǎng)后10 d開始產(chǎn)孢,培養(yǎng)14 d后產(chǎn)孢量可達(dá)9×105個·mL-1;最適產(chǎn)孢條件為25℃、12 h/12 h光暗交替。分生孢子萌發(fā)的適宜條件為25℃、pH 6~7、全黑暗條件,該條件下培養(yǎng)3 h即可萌發(fā),培養(yǎng)后24 h,萌發(fā)率最高可達(dá)88%。分生孢子萌發(fā)的最適碳氮源為蔗糖和蛋白胨,萌發(fā)率分別為87.0%和86.3%。然而,變灰尾孢菌分生孢子在無菌水中的萌發(fā)率也可達(dá)72.33%,表明碳氮源不是變灰尾孢菌分生孢子萌發(fā)的必要條件。2.從接種體、接種方法、培養(yǎng)溫度、保濕時間等方面開展了變灰尾孢菌的適宜接種方法研究。試驗結(jié)果表明,菌絲塊刺傷接種和孢懸液微傷接種均可用于綠豆與變灰尾孢菌互作體系的研究,但菌絲塊刺傷接種更為方便。菌絲塊刺傷接種的最佳條件為25℃,保濕培養(yǎng)24h。采用菌絲塊刺傷接種法對18份綠豆品種資源進(jìn)行了抗病性鑒定,共鑒定獲得抗病品種1份,中抗品種11份,中感品種4份,重感品種2份。3.研究了不同抗性品種接種后葉片中CAT、SOD、APX、POD等酶活性變化,接種后抗病品種CAT活性快速升高,并一直維持在較高水平,感病品種接種后CAT活性雖有所升高,但與對照相比無顯著差異;SOD活性在抗病和感病品種中均表現(xiàn)快速上升然后回落的變化趨勢,但抗病品種在接種后第1d迅速升高達(dá)到峰值,感病品種在接種后3d才達(dá)到顯著高于對照的峰值;APX活性在接種后1d迅速達(dá)到峰值,且活性是對照的2倍,隨后一直保持較高的活性水平,而感病品種在接種后沒有明顯變化,僅在接種后10d活性略高于對照;接種后抗病品種和感病品種POD活性均顯著升高,抗病品種在接種后3d達(dá)到最高值之后迅速下降,至第15d時再次升高,呈現(xiàn)雙峰變化趨勢,感病品種POD雖在接種后第6d才達(dá)最大值,但活性升高幅度顯著高于抗病品種。以上結(jié)果表明,病原菌接種后SOD、CAT、APX、POD等防御相關(guān)酶活性變化總的趨勢是抗病品種響應(yīng)時間早、響應(yīng)強(qiáng)度大,為植物抵御病菌入侵和擴(kuò)展,啟動防御反應(yīng)贏得時間。4.研究分析了不同抗性品種接種后葉片中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)與幾丁質(zhì)酶(CHI)基因的相對表達(dá)量,抗病品種接種后PAL、GLU和CHI基因顯著上調(diào)表達(dá),且基因表達(dá)的響應(yīng)時間顯著早于感病品種,表達(dá)倍數(shù)也顯著高于感病品種,說明病菌侵染激發(fā)了編碼這三種抗病相關(guān)蛋白的基因的表達(dá),編碼產(chǎn)物參與了綠豆對尾孢葉斑病菌侵染的防御。
【學(xué)位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S435.22

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1 張海濤;綠豆響應(yīng)變灰尾孢菌侵染的防衛(wèi)酶活性變化及抗性基因表達(dá)模式分析[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué);2017年

本文編號：1784109