蕓薹屬根腫菌是主要寄生在蕓薹屬植株根部的專性寄生菌,可以在大多數十字花科作物的任何生育期內完成侵染,導致作物生長遲緩、枯萎、乃至整株死亡。由于根腫菌存在生理小種多樣性現象,且生存狀態(tài)不穩(wěn)定易變異,導致抗病品種選育工作開展困難。本研究采用本實驗室建立的單孢分離技術體系和Williams鑒別系統(tǒng)對湖北利川、內蒙古通遼、陜西太白、北京(農科院)、河南南陽、遼寧大連以及云南昆明等7個地區(qū)的大白菜根腫菌進行單孢分離及生理小種鑒定;對鑒定出來的不同生理小種進行致病性、侵染性和防御酶方面的研究;利用根腫菌中ITS序列的保守性及差異性,在分子水平檢測了不同生理小種之間的差異。具體結果如下:1.經鑒定本研究從7個地區(qū)中成功分離出Williams鑒定系統(tǒng)中1-16號生理小種中除5號、13號和16號生理外其他的13個小種,5號生理小種為對Williams的4個寄主都不致病的小種,而13號和16號小種本實驗室在前期的研究中已從遼寧沈陽和山東青島地區(qū)的根腫菌中成功分離得到。因此目前已集齊了在Williams鑒別系統(tǒng)中除非致病小種5號生理小種外全部小種。對7個地區(qū)分離到的單孢小種統(tǒng)計發(fā)現,4號生理小種均是供試地區(qū)的優(yōu)勢小種。2.對本實驗室共分離到的15個單孢生理小種分別在感病材料‘SN143’和抗病材料‘SN205’中的發(fā)病情況和侵染情況進行比較分析,發(fā)現混菌的生理小種分型越多致病力越強;同一寄主上不同生理小種發(fā)病程度不同;對于同一小種來說,感病品種的侵染周期比抗病品種短,其中4號小種的侵染力和致病力都比較強。對受不同根腫菌單孢小種侵染的抗/感大白菜根系中CAT活性差異分析,發(fā)現接菌后CAT在抗/感大白菜根系中均在接菌12 d左右達到最高峰,且顯著高于對照。而在接菌16 d左右時感病品種中CAT活性恢復正常但抗病品種中在持續(xù)顯著高于對照,表明植物通過調節(jié)CAT活性抵抗根腫菌侵染主要發(fā)生在接菌后12天左右,抗病材料中CAT的作用更加持久。3.對受不同根腫菌單孢小種侵染的抗/感大白菜根系中POD活性差異分析,發(fā)現感病品種接種根腫菌單孢后第12 d開始POD活性顯著高于對照,并持續(xù)到接菌后16 d以上;而抗病品種中POD活性在接菌后第8 d顯著高于對照,之后迅速下降,在接菌后12 d顯著低于對照。表明POD主要與植株受損后的修復有關,修復能力越強,POD含量降低的越早。另外,我們發(fā)現感病品種在接菌12 d時,4號小種與試驗組的其他小種相比有顯著差異,表明POD含量也與小種有關,可用于區(qū)分4號小種與其它生理小種。4.對受不同根腫菌單孢小種侵染的抗/感大白菜根系中SOD活性差異分析,發(fā)現感病品種接種根腫菌單孢后第4 d開始SOD活性顯著高于對照,并持續(xù)到接菌后第8 d左右;而抗病品種中SOD活性在接菌后第8 d才顯著高于對照并迅速恢復正常。表明SOD主要在大白菜對根腫菌的侵染早期起作用,感病材料能較早被侵染,故其SOD活性變化也較早。5.通過對CTAB法和硅藻土法提取的根腫菌DNA進行比較,發(fā)現CTAB法能更好地排除植物寄主的影響;對15種不同生理小種的ITS序列進行檢測分析,發(fā)現ITS-1、ITS-2和18S處都具有差異,28S處沒有差異。不同小種在這些ITS區(qū)域帶型表現不同,可采用這4個ITS引物對根腫菌不同生理小種進行分子鑒定�？傊�,通過本項研究獲得了根腫菌單孢生理小種15種;并明確了CAT和SOD可以作為早期篩選抗病品種的一項輔助指標,POD具有鑒定不同小種的能力;可運用ITS序列區(qū)分不同小種間存在的差異。
【學位單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S436.341.1
【部分圖文】：

均各占 0.71%；6、16 號小種各 1 個單孢，均各占 0.36%。各個鑒定寄主發(fā)病情況如下圖2-1。表 2-26 各地區(qū)根腫菌生理小種鑒定Table 2-26 Identification of Race of P. brassicae in Different Regions菌種地區(qū)Areas分離到的數目/個 Number of separations單胞總數Totalofseparations小種類型Total ofRace1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16內蒙古（通遼）2 2 22 3 29 4北京（農科院）1 23 1 1 26 4河南（南陽）1 22 1 2 1 27 5遼寧（大連）22 1 1 1 25 4遼寧（沈陽）23 1 3 13 40 4湖北（利川）1 11 1 2 2 2 1 20 7陜西（太白)6 2 27 1 2 2 40 6云南（昆明）1 19 1 1 1 1 1 1 26 8山東（青島）1 3 21 1 2 16 2 1 1 48 9總數 10 8 2 190 0 1 3 3 6 7 37 5 2 2 4 1

生理小種Race侵染天數（d）Infection time 侵染情況SN143 SN205Infectious1 號 5 6Middle2 號 5 6Middle3 號 5 6Middle4 號 4 5Strong6 號 6 6Weak7 號 5 6Middle8 號 6 6Weak9 號 5 6Middle10 號 5 6Middle11 號 5 6Middle12 號 5 6Middle13 號 5 6Middle14 號 5 6Middle15 號 5 6Middle16 號 5 6Middle

菜品種‘SN205’接種根腫菌后 CAT 活性的變化趨勢如圖 3-1B 所示。接種不同根腫菌生理小種的幾個時間點，大白菜品種‘SN205’根內 CAT 的活性全部高于未接種對照組。整體而言，對于接種根腫菌后的兩個品種，大白菜品種‘SN143’的 CAT 活性與對照組相比呈先下降再升高的趨勢，大白菜品種‘SN205’的 CAT 活性與對照組相比呈升高的趨勢，且兩者均在接種 12 d 后達到峰值�？共∑贩N中 CAT 活性升高延續(xù)的時間更長。每個時間點各個小種之間沒有明顯差異。其中感病品種接種 4 號生理小種在 12 d 活性達到最大為 796.5 U/g min，是對照組的 2.2 倍，在 12 d 活性達到最小的是 13 號生理小種為 613.5 U/g min，是對照組的 1.4倍。而抗病品種 12 d 時接種 4 號生理小種在活性達到最大為 964.6 U/g min，是對照組的 1.5 倍，在 12 d 活性達到最小的是 14 號生理小種為 807.4 U/g min，是對照組的 0.9倍。；接菌 16 d 時，接種單孢的大白菜根系中 CAT 活性尚顯著高于對照。表明植株通過CAT 抵抗根腫菌單孢侵染主要發(fā)生在接菌后 12 d 左右，抗病品種中 CAT 的作用更加持久。
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本文編號：2863201