【摘要】：目的:尋找能高效、穩(wěn)定刺激埃及列當(dāng)種子萌發(fā)的物質(zhì),篩選出高效、穩(wěn)定的刺激物質(zhì)后,通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)定分析不同物質(zhì)刺激埃及列當(dāng)種子的萌發(fā)機(jī)制,同時(shí)通過盆栽試驗(yàn)來探索采用“自殺式萌發(fā)”防治列當(dāng)?shù)男Ч?最終為采取“自殺式萌發(fā)”來防治列當(dāng)提供依據(jù)。方法:采用改進(jìn)的培養(yǎng)皿法進(jìn)行埃及列當(dāng)種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn),用不同濃度的獨(dú)腳金內(nèi)酯生物合成抑制劑TIS108、不同濃度的植物激素、無機(jī)鹽與不同濃度的氟啶酮(Fluridone)混配制劑處理埃及列當(dāng)種子,分別統(tǒng)計(jì)不同處理及不同條件下埃及列當(dāng)種子萌發(fā)率,并通過正交試驗(yàn)來優(yōu)化刺激物濃度、溫度、相對(duì)濕度、pH等埃及列當(dāng)種子萌發(fā)條件。通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)定分析能夠高效穩(wěn)定(Fluridone、TIS108和GR24)刺激埃及列當(dāng)種子萌發(fā)的機(jī)制,最后通過盆栽試驗(yàn)驗(yàn)證采用“自殺式萌發(fā)”防治列當(dāng)?shù)男Ч�。結(jié)果:1、獨(dú)腳金內(nèi)酯生物合成抑制劑TIS108單獨(dú)使用、氟啶酮(Fluridone)與赤霉素混合使用都能夠刺激埃及列當(dāng)種子的萌發(fā),并且具有較高的萌發(fā)率與較好的穩(wěn)定性。通過正交試驗(yàn)得到TIS108刺激埃及列當(dāng)種子萌發(fā)的最佳濃度為100mg/L,最佳溫度為25℃,最佳相對(duì)濕度為70%,最佳pH為5,該條件下埃及列當(dāng)萌發(fā)率高達(dá)79.42%以上。氟啶酮與赤霉素的最佳組合濃度為50mg/L+1000mg/L,最佳溫度為25℃,最佳相對(duì)濕度為50%,最佳pH為5,該條件下埃及列當(dāng)萌發(fā)率高達(dá)85.61%以上。兩種生長調(diào)節(jié)劑均可作為新的萌發(fā)刺激物質(zhì),能夠高效、穩(wěn)定、快速的刺激埃及列當(dāng)種子萌發(fā),從而達(dá)到減少埃及列當(dāng)種子庫的目的,為之后采用“自殺式萌發(fā)”防治埃及列當(dāng)提供一定的理論與技術(shù)支持;2、對(duì)TIS108、氟啶酮+赤霉酸、GR24、預(yù)培養(yǎng)、休眠的埃及列當(dāng)種子轉(zhuǎn)錄組分析,篩選到大量的差異表達(dá)基因,其中TIS108與預(yù)處理之間共篩選到119個(gè)差異表達(dá)基因,多數(shù)差異基因被注釋到與脫落酸、赤霉素生物合成通路相關(guān),通過對(duì)激素相關(guān)基因的分析可以看出:TIS108、氟啶酮+赤霉酸、GR24都能夠刺激埃及列當(dāng)種子萌發(fā)的共同途徑是降低ABA濃度同時(shí)增加GA濃度,降低ABA的濃度主要是通過抑制ABA的生物合成同時(shí)加快ABA的降解,該特征有助于我們發(fā)現(xiàn)更多的萌發(fā)刺激物質(zhì)。3、不同濃度的氟啶酮和赤霉素組合都會(huì)對(duì)寄主甜瓜造成不同程度的藥害,主要表現(xiàn)為新生成的葉片變白,最終抑制甜瓜植株生長直至死亡,但藥害會(huì)隨著時(shí)間的延長而逐漸減弱,直到120天之后,氟啶酮產(chǎn)生的藥害完全消失,寄主甜瓜可以正常生長發(fā)育,在溫室條件下生長45天后結(jié)果表明:各濃度處理對(duì)甜瓜植株的出苗率、葉片數(shù)、莖粗和根冠比幾乎沒有影響,而對(duì)株高、列當(dāng)寄生率和寄生強(qiáng)度均有較顯著的影響。其中FL,50mg/L+GA_3,50mg/L和FL,50mg/L+GA_3,1000mg/L對(duì)植株株高具有一定的促進(jìn)作用,其中FL,50mg/L+GA_3,50mg/L的株高為45.13cm,顯著高于對(duì)照37.43cm,而其他濃度與對(duì)照沒有顯著差異。對(duì)于列當(dāng)寄生率,其中濃度為FL,50mg/L+GA_3,50mg/L處理下,寄生率與對(duì)照相比降低了62.50%,顯著低于對(duì)照的寄生率100%,而其他濃度處理下列當(dāng)寄生率與對(duì)照沒有差異。而對(duì)于寄生強(qiáng)度而言,其中FL,50 mg/L+GA_3,50mg/L和FL,50 mg/L+GA_3,1000 mg/L處理下列當(dāng)?shù)募纳鷱?qiáng)度與對(duì)照相比分別降低了12.30和10.30,都顯著低于對(duì)照的寄生強(qiáng)度13.43,而FL,100mg/L+GA_3,100mg/L濃度處理下寄生強(qiáng)度為12.14,與對(duì)照的差異不顯著。4、吡氟酰草胺盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)甜瓜長出1-2片真葉后再施加各濃度的吡氟酰草胺和赤霉酸,則不會(huì)對(duì)植株造成明顯影響,通過2-3片真葉施加不同濃度的吡氟酰草胺對(duì)植株莖粗和根冠比幾乎沒有影響,而對(duì)株高、葉片數(shù)、列當(dāng)寄生率和寄生強(qiáng)度均有一定的影響。其中Di,1mg/L+GA_3,100mg/L、Di,10mg/L+GA_3,50 mg/L和Di,50mg/L+GA_3,50對(duì)列當(dāng)具有一定的防治效果,并且對(duì)寄主甜瓜不會(huì)造成不利影響,而且對(duì)株高和葉片數(shù)具有一定的促進(jìn)作用,當(dāng)濃度為Di,10mg/L+GA_3,50 mg/L時(shí)對(duì)列當(dāng)防治效果最好,與對(duì)照相比寄生率降低了83.33%,寄生強(qiáng)度降低了2.94,而Di,100mg/L+GA_3,10 mg/L濃度處理下時(shí)寄生率和寄生強(qiáng)度與對(duì)照都沒有顯著差異;不同播種時(shí)間盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)播種后同時(shí)施加不同濃度的吡氟酰草胺與赤霉酸,列當(dāng)?shù)募纳�、寄生�?qiáng)度和寄主甜瓜相關(guān)生物量的測(cè)定表明,同樣濃度為Di,10mg/L+GA_3,50 mg/L時(shí)對(duì)列當(dāng)防治效果最好,與對(duì)照相比寄生率降低了40%,寄生強(qiáng)度降低了13.20,并且與對(duì)照具有顯著差異,而其他濃度處理下的列當(dāng)寄生率和寄生強(qiáng)度與對(duì)照都沒有顯著差異。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S45
【圖文】：

1-1.小列當(dāng)?shù)纳钍贰?a)種子萌發(fā)由宿主分泌的萌發(fā)刺激物質(zhì)引起，包括獨(dú)腳金內(nèi)rigolactones)。(b)剛萌發(fā)的列當(dāng)種子依附于寄主根部。(c-d)在開花結(jié)枝前，寄生結(jié)節(jié)已在地下數(shù)周或數(shù)月。(e)寄生植物產(chǎn)生大量種子，將在土壤中多年保持活力[3]。g.1-1. Life cycle of Orobanche minor. (a) Seed germination was stimulated by germicidal stimulcreted by the host, including strigolactones. (b) The newly emerged seeds attached to the root ofst with haustoria. (c d) Parasite tubercles have been growing underground for weeks or months bewering and branching (e) Parasitic plants produced a large number of seeds that will remain active soil for many years.1.2 列當(dāng)?shù)姆N類、危害及其分布

植物的種子的萌發(fā)。植物的分枝情況主要是有遺傳因素決定的，分枝情況決定了植物形態(tài)結(jié)構(gòu)，但是，植物也可以根據(jù)不同的環(huán)境來改變自身的生長狀況[39,40]，目前研究表明，獨(dú)腳金內(nèi)酯同樣可以抑制植物芽的分枝[41,42]。獨(dú)腳金內(nèi)酯合成基因MAX3/CCD7/RMS5/HTD1 和 MAX4/CCD8/RMS1/D10 的擬南芥、豌豆、水稻等突變體都表現(xiàn)出分枝或分蘗增多、同時(shí)內(nèi)源獨(dú)腳金內(nèi)酯含量有所降低，并且通過施用外源的獨(dú)腳金內(nèi)酯可以恢復(fù)突變體表型。這些證據(jù)都表明，獨(dú)腳金內(nèi)酯是一類新的能夠抑制植物分枝的激素[43-45]。同時(shí)，獨(dú)腳金內(nèi)酯還可以刺激叢枝菌根真菌菌絲的分枝，從而促進(jìn)其與植物的共生。當(dāng)土壤中營養(yǎng)條件不足時(shí)，植物會(huì)產(chǎn)生更多的獨(dú)腳金內(nèi)酯分泌到土壤當(dāng)中，促使其與叢枝菌根真菌的共生，從而幫助植物獲取更多營養(yǎng)；然而由于獨(dú)腳金內(nèi)酯含量的增加，寄生性種子植物也會(huì)寄生的更多。另一部分獨(dú)角金內(nèi)酯會(huì)被運(yùn)輸?shù)街参锏难�，從而在營養(yǎng)條件不足的情況下抑制芽的生長。當(dāng)共生關(guān)系建立，植物獲得充分養(yǎng)分以后，植物就會(huì)減少分泌獨(dú)腳金內(nèi)酯含量，從而抑制新的叢枝菌根共生，并解除對(duì)芽生長的抑制作用[46]。目前已證明獨(dú)腳金內(nèi)酯可以在極低濃度下(10 7-10 15mol/L)刺激根寄生植物獨(dú)腳金(Striga spp.)、列當(dāng)(Orobanche and Phelipanchespp.)種子的萌發(fā)[3,47]。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2717693