【摘要】：青枯雷爾氏菌(Ralstonia solanacearum)是一種能夠引起植物青枯病的土傳性病原細(xì)菌。該病原菌主要分布在熱帶、亞熱帶和部分溫帶地區(qū),能夠浸染50余科百余種作物,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。青枯雷爾氏菌與寄主、環(huán)境長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中,在形態(tài)、種下分化、致病性、致病機(jī)理等方面表現(xiàn)出高度的復(fù)雜性,這種復(fù)雜性致使植物青枯病的難防難治。長(zhǎng)期以來(lái),青枯雷爾氏菌的防治措施主要依賴于化學(xué)農(nóng)藥及采用抗性品種、無(wú)菌嫁接和輪作等,但是防治效果不理想,而且還存在環(huán)境污染和抗性等問(wèn)題。植物本身存在著豐富的天然抗菌物質(zhì),這些抗菌物質(zhì)具有快速分解、環(huán)境友好和不易產(chǎn)生抗性等特點(diǎn)。因此,從植物材料出發(fā)獲得對(duì)防治青枯菌高效和環(huán)境友好兼容的天然活性化合物具有重要意義。本論文篩選對(duì)青枯菌具有抑菌活性的植物源化合物,通過(guò)評(píng)價(jià)抑制效果、探究抑菌機(jī)制、進(jìn)行室內(nèi)防控效果和對(duì)致病力的影響等試驗(yàn),以期獲得對(duì)青枯菌具有較強(qiáng)的抑菌活性物質(zhì),為研究植物源化合物對(duì)青枯菌的抑病機(jī)制和探討細(xì)菌性青枯病的防治提供新的思路,為開(kāi)發(fā)、研制新型生物農(nóng)藥提供可靠的理論與實(shí)踐依據(jù)。1、評(píng)價(jià)了14種對(duì)青枯雷爾氏菌具有抑菌活性的植物源化合物,明確了原兒茶醛、香荊介酚、香豆素和白藜蘆醇四種化合物抑菌活性較好。試驗(yàn)采用100 μg/mL和10 μg/mL處理青枯菌后檢測(cè)菌量并評(píng)價(jià)抑菌活性。結(jié)果顯示原兒茶醛、香豆素、香荊介酚和白藜蘆醇在兩個(gè)濃度下均有抑菌效果,其中在100 μg/mL濃度下抑菌率分別達(dá)到99.40%、96.04%、84.66%和70.27%,與其他化合物存在顯著性差異,而10 μg/mL濃度下各處理間差異不顯著。確定原兒茶醛、香豆素、香荊介酚和白藜蘆醇作為候選化合物開(kāi)展進(jìn)一步研究。2、測(cè)定了香豆素、原兒茶醛、香荊介酚和白藜蘆醇對(duì)青枯菌最小抑菌濃度MIC與最小殺菌濃度MBC,以及四種物質(zhì)對(duì)青枯菌生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明,原兒茶醛的MBC為40 μg/mL,在液體培養(yǎng)基中隨濃度增大對(duì)青枯菌生長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng),其中64 μg/mL濃度下菌株生長(zhǎng)完全受到抑制；白藜蘆醇與香豆素的MIC和MBC分別為230 μg/mL、230 μg/mL與110 μg/mL、 110 μg/mL,且兩種物質(zhì)均在128 μg/mL濃度下對(duì)生長(zhǎng)的抑制作用最為明顯；香荊介酚對(duì)菌株的抑制效果隨著濃度的增加而增加,MIC和MBC分別為210 μg/mL和250 μg/mL。3、明確四種植物源化合物對(duì)青枯雷爾氏菌菌株形態(tài)及結(jié)構(gòu)的影響。利用掃描電鏡觀察處理后青枯菌的菌態(tài),結(jié)果表明：原兒茶醛處理后菌株細(xì)胞形態(tài)變長(zhǎng)呈細(xì)腰狀,可能為抑制細(xì)菌分裂生殖而抑制菌株生長(zhǎng)；白藜蘆醇處理后菌態(tài)表現(xiàn)為不完整,邊緣模糊,推斷白藜蘆醇可能為破壞了青枯菌的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的完整,致使出現(xiàn)內(nèi)質(zhì)外流細(xì)胞塌陷；香豆素可能是改變細(xì)胞膜通透性而導(dǎo)致內(nèi)外滲透壓的失常,進(jìn)而引起細(xì)胞表面凸起和破裂抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)；香荊介酚處理后的細(xì)菌菌態(tài)呈現(xiàn)為畸形,細(xì)胞膜不完整。4、研究植物源化合物處理下青枯菌運(yùn)動(dòng)性和生物膜的變化,明確化合物對(duì)青枯菌前期侵染的影響。結(jié)果表明,原兒茶醛能夠明顯抑制菌株的運(yùn)動(dòng)性,但是能夠促進(jìn)生物膜的形成；白藜蘆醇和相近介酚對(duì)青枯菌運(yùn)動(dòng)性和生物膜均有明顯的抑制作用；香豆素對(duì)運(yùn)動(dòng)性和生物膜影響較小。5、四種植物源化合物對(duì)青枯菌的致病相關(guān)基因有顯著的影響。利用RT-PCR技術(shù)研究四種化合物對(duì)與致病力相關(guān)基因的表達(dá)的影響,試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示與對(duì)照相比白藜蘆醇處理后pilT、egl和epsB的表達(dá)量均顯著性的下調(diào)；香豆素處理后pilT的表達(dá)量明顯下調(diào)；原兒茶醛能夠顯著性的增加egl基因的表達(dá)；香荊介酚對(duì)pilT和epsB的表達(dá)具有明顯的促進(jìn)作用,但是對(duì)egl和peh C沒(méi)有顯著性的影響。6、盆栽試驗(yàn)表明四種植物源化合物對(duì)青枯菌的前期侵染有較好的抑制效果。分別測(cè)定傷根接菌和不傷根接菌兩種情況下植物源化合物對(duì)青枯病的防控效果,及在不傷根情況下化合物對(duì)菌株在煙株根部定殖和粘附的影響。結(jié)果表明在不傷根接菌的情況下,白藜蘆醇和香豆素對(duì)菌株前期的粘附和定殖有明顯的抑制作用,原兒茶醛對(duì)青枯菌定殖和粘附有一定的促進(jìn)作用,但3種化合物對(duì)煙草青枯病發(fā)生有明顯的推遲和延緩作用；香荊介酚對(duì)菌株粘附和定殖沒(méi)有明顯的影響,對(duì)煙草青枯病沒(méi)有明顯的防控效果。然而,在傷根條件下,四種植物源化合物沒(méi)有明顯的防治效果。因此,可以推斷植物源化合物的作用主要表現(xiàn)在青枯菌對(duì)煙株的前期侵染階段,而侵入后沒(méi)有顯著效果�？傊�,通過(guò)試驗(yàn)證明香豆素、原兒茶醛、香荊介酚和白藜蘆醇對(duì)青枯雷爾氏菌均具有抑菌效果,探究抑菌機(jī)制發(fā)現(xiàn)處理對(duì)青枯菌細(xì)菌形態(tài)有不同程度的損傷,其運(yùn)動(dòng)性與生物膜的形成受到一定的抑制,且顯著影響了與致病力相關(guān)的基因的表達(dá)。而進(jìn)一步的盆栽試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了四種化合物均有一定的防治效果,且防治作用主要表現(xiàn)在侵染前期。本論文首次探討了香豆素、原兒茶醛、香荊介酚和白藜蘆醇四種植物源化合物對(duì)植物病原細(xì)菌青枯雷爾氏菌的抑菌活性與機(jī)制,為研究發(fā)展植物性新農(nóng)藥防治植物青枯病提供了重要依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S432.42

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2490963