【摘要】：玉米灰斑病(GLS,Gray Leaf Spot)已成為我國玉米生產(chǎn)面臨的重大病害,選育抗病品種是防治玉米灰斑病的有效途徑之一。本研究以抗病自交系齊319、感病自交系掖478,及以二者為親本構(gòu)建的含有第1染色體(bin1.02)目標QTL區(qū)間的抗病片段代換系為試驗材料,進行人工接種玉蜀黍尾孢菌,利用光學(xué)顯微鏡觀察接種前后不同時期抗感材料中病原菌繁殖過程,透射電鏡觀察接種前后各時期抗感材料中組織細胞結(jié)構(gòu)變化,揭示玉米對灰斑病菌組織細胞抗病機理;通過分析接種前后各時期葉片組織中酶活性及可溶性糖差異揭示玉米抗灰斑病生理機制。本研究取得的主要結(jié)果如下:1.通過光學(xué)顯微鏡對齊319、掖478和片段代換系在接種后0 d、3.5 d、15 d和35d玉米葉片進行觀察,感病材料接種后3.5 d分生孢子萌發(fā),并通過氣孔入侵植物葉片內(nèi),抗病材料齊319和片段代換系與感病材料掖478相比,能明顯抑制病原菌的生長和繁殖,而且抗病材料齊319對灰斑病的抗性強于片段代換系材料。2.通過透射電鏡對齊319、掖478和片段代換系在接種后0 d、3.5 d、15 d和35 d玉米葉片進行觀察,感病材料比抗病材料葉片葉肉細胞破壞嚴重,感病材料中淀粉粒出現(xiàn)逐漸增多的趨勢,抗病材料中淀粉粒出現(xiàn)不變或稍有減少的變化趨勢。表明抗病材料可以抵抗玉蜀黍尾孢菌的侵染對其葉肉細胞造成的破壞,且病原菌侵染對玉米鞘細胞影響較小。3.通過對感病材料掖478和抗病片段代換系在接種后0 d、3.5 d、15 d和35 d玉米葉片進行POD酶活性、SOD酶活性、CAT酶活性、MDA含量的測定,結(jié)果表明:抗感材料在受到玉蜀黍尾孢菌侵染后,POD酶活性、SOD酶活性、CAT酶活性、MDA含量均發(fā)揮作用。POD酶活性在3.5 d時,處理組POD酶活性比對照組顯著提高,15 d后POD酶活性穩(wěn)步小幅度增加,抗病片段代換系材料POD酶活性顯著高于感病材料,防御系統(tǒng)表現(xiàn)優(yōu)于感病材料。SOD酶活性15 d后處理組中SOD酶活性比對照組顯著提高,SOD酶活性與抗病片段代換系材料的抗病性之間存在著一定的關(guān)系。說明抗病片段代換系材料中SOD酶活性高從而抵抗灰斑病病菌入侵的能力強,延緩了病原菌對寄主植株的傷害,表現(xiàn)一定的抗病性。CAT酶活性在35 d后處理組中CAT酶活性比對照組顯著提高,且抗病片段代換系材料CAT酶活性增加的幅度顯著高于感病材料,說明玉米抗病片段代換系材料的抗病性與CAT酶活性之間存在著一定的關(guān)系�？共∑未鷵Q系材料中CAT酶活性高從而抵抗灰斑病病菌入侵的能力強,延緩了病原菌對寄主植株的傷害,表現(xiàn)一定的抗病性。MDA含量在3.5 d后處理組中感病材料的MDA含量均高于抗病片段代換系材料,且感病材料的MDA含量增加的幅度顯著高于抗病片段代換系材料,說明感病材料葉片細胞膜遭到病原菌的破壞比抗病片段代換系材料更嚴重。MDA含量與玉米抗感材料中細胞膜的破壞程度存在著一定的關(guān)系。4.通過對感病材料掖478和抗病片段代換系在接種后0 d、3.5 d、15 d和35 d玉米葉片進行可溶性糖含量的測定,結(jié)果表明:玉蜀黍尾孢菌侵染抗感材料中可溶性糖含量的變化與田間發(fā)病程度存在一定的關(guān)系,3.5 d時,處理組中抗感材料可溶性糖含量均出現(xiàn)下降。由于病原菌的入侵造成寄主體內(nèi)糖類供應(yīng)不足造成的結(jié)果。
【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】：2019
【分類號】：S435.131
【圖文】：

圖 1 玉蜀黍尾孢和玉米尾孢菌落以及分生孢子Fig.1 colonies and conidia of the tail corn and corn spores1.1.4 玉米灰斑病的接種鑒定方法灰斑病接種可以采取自然接種和人工接種兩種方法。自然接種要求選擇在灰斑病多發(fā)地區(qū)且氣候變化相對穩(wěn)定條件下進行，人工接種主要包括噴霧、菌液灌心、高粱粒灌心、注射等接種方法（王平喜等，2014；徐秀德等，2003）。一般人們最常用的方法是對玉米葉部病害進行噴霧接種，噴霧接種操作簡便，但保濕效果差，不利于灰斑病在玉米葉片上的繁殖生長；菌液灌心法和注射法與噴霧法相比保濕效果更優(yōu)，操作也比較便利，是抗性鑒定的主要方法（王桂清等，2006）。在北方遼寧省等地區(qū)對田間玉米進行接種的方法一般采用的是人工接種注射的方法，人工接種的方法不僅可以有效的起到保濕的效果且可以利用玉米植株的芯葉存留病原菌的菌液。人工接種一般在玉米長到大喇叭口時期（約 9～11 葉）使用配置好的注射器將稀釋的菌液從玉米喇叭口的一側(cè)斜插進去且不穿透另一側(cè)注射到玉米芯葉中，每株材料接種 7～10 mL

圖 2 抗病片段代換系與兩親本典型表型ce fragment substitution line and two parental typic掖 478；C：抗病片段代換系19; B: Disease resistance material YE 478; C: Disease resistance fragme圖 3 抗病片段代換系的遺傳背景圖netic background of disease-resistant fragment subs

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本文編號：2736584