【摘要】：谷子(Setaria italica(L.)Beauv.)是我國傳統(tǒng)的農(nóng)作物之一,隨著種植面積擴(kuò)大,各種病害也隨之發(fā)生。其中,谷瘟病和谷子黑穗病是最為常見的兩種谷子病害,在各產(chǎn)區(qū)都有發(fā)生,對谷子的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響。目前對谷子病害防治的研究主要集中于化學(xué)藥劑防治和傳統(tǒng)方法選育抗病品種,均存在一定的局限性。本文從谷子根際土壤中分離、篩選對谷瘟病菌有拮抗作用的菌株,對其進(jìn)行初步鑒定和抑菌活性的研究;并對谷子與黑粉菌互作的生理生化機(jī)制和分子機(jī)制進(jìn)行初步探索,以期為谷子病害的生物防治及抗黑穗病谷子品種的育種提供實驗依據(jù)。具體研究結(jié)果如下:1、從谷子根際土壤中共分離到放線菌93株,采用平板對峙法,從中篩選對谷瘟病菌有拮抗作用的菌株,經(jīng)過初篩、復(fù)篩后,最終獲得一株拮抗效果顯著的放線菌,命名為A26,抑菌率達(dá)63.9%,拮抗效果穩(wěn)定。結(jié)合形態(tài)學(xué)特征、生理生化特征以及分子生物學(xué)特征,將其初步鑒定為黃三素鏈霉菌。進(jìn)一步研究其無菌發(fā)酵液的抑菌活性,結(jié)果顯示發(fā)酵7 d時無菌發(fā)酵液的抑菌活性最強(qiáng),且抑菌效果隨著發(fā)酵液體積分?jǐn)?shù)的加大而增強(qiáng),當(dāng)體積分?jǐn)?shù)為50%時,抑菌活性達(dá)87.4%。表明菌株A26對谷瘟病菌的防控具有潛在應(yīng)用價值。2、選擇對黑穗病抗性不同的兩個谷子品種(抗病品種冀谷20號和感病品種長農(nóng)35號)為試驗材料,采用人工拌菌的方法,將谷種拌黑粉菌后種植于大田及花盆中,以不拌菌的谷種作為對照,在大田谷子生長至成熟期、盆栽谷子生長至五葉期時進(jìn)行取樣。通過檢測不同生長時期谷子組織中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、幾丁質(zhì)酶、β-1,3-葡聚糖酶、過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)、總酚、類黃酮和木質(zhì)素含量的變化,分析不同抗性谷子響應(yīng)黑粉菌的生理生化機(jī)制。結(jié)果表明,PAL、PPO、POD活性及酚類物質(zhì)含量變化均和谷子抗病性呈正相關(guān);SOD活性和MDA含量表現(xiàn)出明顯相關(guān)性,大田谷子和盆栽谷子均可通過誘導(dǎo)SOD活性升高,降低MDA含量,緩解膜脂氧化損傷;幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶活性在大田谷子和盆栽谷子中有不同變化趨勢,可能與植株所處環(huán)境及苗期不同有關(guān)。3、以抗病品種冀谷20號為試驗材料,采用人工拌菌的方法,將谷種拌黑粉菌后播種于花盆中,對照組不拌菌,待谷子生長至五葉期,取植株地上部分進(jìn)行高通量測序,檢測谷子與黑粉菌互作過程中的基因轉(zhuǎn)錄組。結(jié)果顯示,對照組和拌菌組樣品中檢出的基因數(shù)目分別為23797、23421個,拌菌組與對照組間差異表達(dá)的基因數(shù)為3653個,其中上調(diào)表達(dá)基因有966個,下調(diào)表達(dá)基因有2687個。GO功能分析顯示,共有2677個差異表達(dá)基因被注釋到52條GO功能類別中,主要包括三大功能類別:分子功能、細(xì)胞組分和生物過程。KEGG pathway富集分析表明,共有2676個差異表達(dá)基因被注釋到90條通路中,其中涉及代謝途徑、次生代謝產(chǎn)物合成途徑、植物-病原菌互作途徑、苯丙烷類生物合成途徑、植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、類黃酮生物合成途徑、萜類化合物生物合成途徑等抗病相關(guān)通路。篩選出可能與谷子抗黑穗病相關(guān)的基因4CL、CCR、RPM1、WRKY22、FLS2和CHIB,并通過半定量RT-PCR進(jìn)行轉(zhuǎn)錄分析,發(fā)現(xiàn)其在拌菌組中均上調(diào)表達(dá)。
【圖文】：

第二章 谷瘟病菌拮抗放線菌的篩選鑒定代穩(wěn)定性。離與篩選共分離到放線菌 93 株。通過平板對峙試驗初篩線菌 36 株（表 2.1），選擇其中抑菌率大于 50%效果較好的菌株（圖 2.1），抑菌率達(dá) 63.9%，表 2.1 拮抗菌初篩結(jié)果抑菌率（%） ＞50 40-50 0-40 0線菌菌株數(shù)（株） 7 9 20 5

線菌菌株數(shù)（株） 7 9 20 5圖 2.1 菌株 A26 對谷瘟病菌的拮抗作用 的生物學(xué)特性氏一號培養(yǎng)基上生長良好，，菌落邊緣整齊，為同菌絲呈紫灰色，基內(nèi)菌絲無色，無可溶性色素產(chǎn)察，菌株 A26 菌絲無橫隔，不斷裂，呈分枝狀滑，呈橢圓形至圓柱形（圖 2.2 B）。根據(jù)這些特
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S435.15

【參考文獻(xiàn)】

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1 王竹青;張旭;高鵬飛;蘇亞春;;黑穗病菌侵染早期的甘蔗生理生化響應(yīng)差異[J];基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué);2015年12期

2 張春榮;桑雪雨;渠萌;唐曉敏;程軒軒;潘利明;楊全;;基于轉(zhuǎn)錄組測序揭示適度干旱脅迫對甘草根基因表達(dá)的調(diào)控[J];中國中藥雜志;2015年24期

3 徐耀波;謝潔;潘國慶;周澤揚;;1株抑制銅綠微囊藻生長的放線菌的分離鑒定[J];西南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年10期

4 申光輝;張志清;秦文;劉書亮;馮孟;;灰霉病菌拮抗放線菌的篩選鑒定及對草莓的防腐保鮮效果[J];食品科學(xué);2015年21期

5 鄭金土;陳孝仁;張同心;王振榮;徐永江;童蘊(yùn)慧;;拮抗楊梅潰瘍病菌的放線菌篩選與鑒定[J];揚州大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版);2015年01期

6 燕照玲;孫虎;施艷;全鑫;薛保國;;黃瓜枯萎病拮抗放線菌S24的分離、鑒定及發(fā)酵條件優(yōu)化[J];河南農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年09期

7 周曉艷;;谷子病蟲害防治技術(shù)[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè);2014年01期

8 張楠;孫桂玲;戴均貴;楊艷芳;劉洪偉;邱德有;;銀杏細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組高通量測序及分析[J];中國生物工程雜志;2013年05期

9 李玫;廖寶文;;紅樹林濕地烷烴降解菌的分離篩選[J];生態(tài)科學(xué);2013年01期

10 袁鶴;沈志紅;楊麗麗;李凱;;番茄早疫病拮抗放線菌的篩選[J];山西農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年11期

本文編號：2625209