【摘要】：谷子(Setaria italica(L.)Beauv.)是我國(guó)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(jiàn)的兩種谷子病害,在各產(chǎn)區(qū)都有發(fā)生,對(duì)谷子的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響。目前對(duì)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(duì)谷瘟病菌有拮抗作用的菌株,對(duì)其進(jìn)行初步鑒定和抑菌活性的研究;并對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)峙法,從中篩選對(duì)谷瘟病菌有拮抗作用的菌株,經(jīng)過(guò)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(wú)菌發(fā)酵液的抑菌活性,結(jié)果顯示發(fā)酵7 d時(shí)無(wú)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(shí),抑菌活性達(dá)87.4%。表明菌株A26對(duì)谷瘟病菌的防控具有潛在應(yīng)用價(jià)值。2、選擇對(duì)黑穗病抗性不同的兩個(gè)谷子品種(抗病品種冀谷20號(hào)和感病品種長(zhǎng)農(nóng)35號(hào))為試驗(yàn)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(duì)照,在大田谷子生長(zhǎng)至成熟期、盆栽谷子生長(zhǎng)至五葉期時(shí)進(jìn)行取樣。通過(guò)檢測(cè)不同生長(zhǎng)時(shí)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(guò)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(guò)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(shì),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(hào)為試驗(yàn)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(duì)照組不拌菌,待谷子生長(zhǎng)至五葉期,取植株地上部分進(jìn)行高通量測(cè)序,檢測(cè)谷子與黑粉菌互作過(guò)程中的基因轉(zhuǎn)錄組。結(jié)果顯示,對(duì)照組和拌菌組樣品中檢出的基因數(shù)目分別為23797、23421個(gè),拌菌組與對(duì)照組間差異表達(dá)的基因數(shù)為3653個(gè),其中上調(diào)表達(dá)基因有966個(gè),下調(diào)表達(dá)基因有2687個(gè)。GO功能分析顯示,共有2677個(gè)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(guò)程。KEGG pathway富集分析表明,共有2676個(gè)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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、MAPK信號(hào)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(guò)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(guò)平板對(duì)峙試驗(yàn)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(duì)谷瘟病菌的拮抗作用 的生物學(xué)特性氏一號(hào)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好，，菌落邊緣整齊，為同菌絲呈紫灰色，基內(nèi)菌絲無(wú)色，無(wú)可溶性色素產(chǎn)察，菌株 A26 菌絲無(wú)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S435.15

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2625209