【摘要】：核盤菌是一種腐生型植物病原真菌,可引起油料作物、經(jīng)濟作物、園藝作物等植物病害。核盤菌在病害后期能夠形成作為休眠結(jié)構(gòu)的菌核,在其病害循環(huán)及真菌生活史中具有重要意義。菌核發(fā)育過程中形成液滴狀滲出液,其形成機制及功能未知。另外,碳源作為營養(yǎng)來源對核盤菌生長與發(fā)育也未見系統(tǒng)報道。因此,核盤菌菌核滲出液的生物學(xué)特性、蛋白質(zhì)組成及誘導(dǎo)壞死等研究對于核盤菌生物學(xué)及菌核發(fā)育等方面具有重要的意義,并可能為其引起的菌核病防控提供理論參考。本文研究結(jié)果如下:(1)菌核滲出液生物學(xué)特性研究表明,菌核滲出液pH值高于菌絲分泌物,總蛋白含量卻多于菌絲分泌物,兩者均在波長340~350nm處出現(xiàn)最大吸收峰,菌核滲出液中氨基酸種類豐富但不同氨基酸含量有所差異。(2)菌核滲出液的全蛋白組分析,檢測到644個蛋白,其中258個蛋白能夠重復(fù)表達,其蛋白功能包括生物過程方面參與物質(zhì)代謝及初生代謝相關(guān)蛋白占42.9%,分子功能方面具有水解酶活性相關(guān)蛋白為38.4%,細胞成分方面在胞內(nèi)、部分胞內(nèi)、及胞內(nèi)細胞器上的蛋白占44.6%。(3)根據(jù)蛋白組分析結(jié)果,篩選相關(guān)基因進行轉(zhuǎn)錄水平分析發(fā)現(xiàn),參與細胞壁降解的相關(guān)蛋白淀粉水解酶(Amy)、纖維素酶(Cel)及葡聚糖酶(Glu)在菌核發(fā)育期表達較高,而甘露聚糖酶(Man)在成熟期的菌核中具有高表達。參與碳代謝的相關(guān)蛋白半乳糖苷酶(Gal)在菌核初始期及成熟期高表達,而參與調(diào)控酸堿度的蛋白酸性磷酸酶(Pho)總體在菌絲中表達高于菌核。參與核盤菌毒性的相關(guān)蛋白阿拉伯呋喃糖酶(Abf和Abf前體)僅在發(fā)育期菌絲中有較高表達。另外,對相關(guān)蛋白的酶活進行定性和定量檢測發(fā)現(xiàn),菌核滲出液中纖維素酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶及酸性磷酸酶的活性明顯高于菌絲,淀粉水解酶及半乳糖苷酶在兩者中沒有差異,而葡聚糖酶、酸性磷酸酶和半乳糖苷酶在兩者中的活性均很小。進一步的將菌核滲出液及菌絲接種到寄主植物油菜葉片發(fā)現(xiàn),菌核滲出液能夠誘導(dǎo)植物葉片組織壞死,類似于菌絲侵染的病斑。在接種后早期,菌核滲出液誘導(dǎo)壞死能力強于菌絲,而至后期隨著菌絲生長菌核滲出液誘導(dǎo)壞死能力明顯減弱。(4)不同碳源對核盤菌菌絲生長及菌核發(fā)育的影響分析表明,隨著碳源濃度的增加,菌絲生長受到抑制,葡萄糖和半乳糖抑制效果明顯優(yōu)于乳糖的抑制效果。而碳源對菌核數(shù)量及其生物量的積累影響,總體也呈抑制趨勢,但是150g/L葡萄糖和200g/L半乳糖濃度卻能夠促進菌核形成。另外,葡萄糖和乳糖不同比例配比并不影響菌絲生長,但高比例的乳糖卻抑制菌核形成;而葡萄糖和半乳糖比例配比4:6時形成菌核生物量多,但高比例的半乳糖卻抑制菌絲生長及菌核形成。核盤菌引起多種植物病害,造成嚴重的經(jīng)濟損失。菌核的形成與發(fā)育在病害循環(huán)及生活史中都具有重要作用。研究菌核滲出液的生物學(xué)及蛋白組成特點及碳源影響,可能為核盤菌的生活史及菌核生物學(xué)提供理論基礎(chǔ),也為菌核病的防控提供參考依據(jù)。
【圖文】：

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文環(huán)侵染寄主導(dǎo)致植株腐爛壞死并在植物表面或莖稈之內(nèi)產(chǎn)生菌核。初次殘留的越冬菌核為主，在適宜條件下菌核萌發(fā)以產(chǎn)絲萌發(fā)或產(chǎn)子囊萌囊盤，土壤濕度條件適宜時，菌核萌發(fā)形成子囊盤，子囊盤釋放子囊多數(shù)植物的初侵染都與子囊孢子有關(guān)，子囊孢子一般落在病的或衰老地上部分，如葉片、花盤等，定殖并產(chǎn)生侵染結(jié)構(gòu)進入組織中（Bardiurneau et al.，1979），但子囊孢子不能直接侵染健康的或無任何傷口的壤表面直接萌發(fā)產(chǎn)生菌絲定殖在死的植物器官上隨后進行侵染，但在發(fā)產(chǎn)生的菌絲可直接侵染植物的根或者莖基部造成病害，如植物的部位（Hegedus et al.，2005）。菌核病發(fā)病后期，植物組織開始腐爛面產(chǎn)生菌絲或莖稈組織內(nèi)形成菌核，進入下一個侵染循環(huán)。

圖 2-1 核盤菌的形態(tài)發(fā)育注：A 菌絲期（3 天）；B 菌核發(fā)育初期（4 天）；C 菌核發(fā)育期（5 天）；D 菌核成熟期（8 天）Figure 2-1 Morphological development of S. sclerotiorum.Note: A 3d mycelium; B 4d mycelium and sclerotia; C 5d mycelium and sclerotia; D 8d mycelium andsclerotiaH 測定測新鮮液滴 pH 值，用 pH1-14 的廣泛試紙檢測顯示菌絲分泌物的 pH 大約在菌核滲出液 pH 大約在 5~6 之間，進一步用精密 pH 試紙檢測，用 pH 2.7 -菌絲分泌物及 PDB，結(jié)果顯示菌絲分泌物的 pH 大約在 3.1 左右，而 PDB.7；用 3.8 - 5.4 試紙檢測菌核滲出液顯示 pH 大約在 5.4 以上（圖 2-2）。用定出菌核滲出液的 pH 為 6.0，，而菌絲分泌物的 pH 為 3.1（圖 2-2B）。進一步菌絲分泌物滴入含有溴酚藍 PD 液體培養(yǎng)基中，菌絲分泌物可使含溴酚藍
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S432.44

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本文編號：2658697