2015-2017年,通過室內(nèi)試驗及田間研究,模擬分析了煙草質(zhì)外體銨離子水平對野火病菌生長繁殖、毒素產(chǎn)生以及病菌致病性的影響;比較測定了不同抗感品種煙草氮代謝途徑相關(guān)酶活性,分析了其與抗病性、質(zhì)外體銨離子水平的相關(guān)關(guān)系;從谷氨酰胺合成酶活性角度,分析了生育期、施氮量、移栽期、天氣等因素影響病害發(fā)生的理化機制。主要試驗結(jié)果如下:1、利用葉片注射法,研究了盆栽煙草不同生育期、不同葉位的煙葉對氨溶液的敏感性。結(jié)果表明生育期不同其對氨的敏感性不同,團棵期和旺長期煙葉對氨有較強的忍耐性,成熟期煙葉對氨的忍耐性明顯降低。對團棵期和旺長期煙葉安全的氨溶液濃度上限為10~(-4)mol/L,對成熟期煙葉安全的氨溶液濃度上限為10~(-5)mol/L。不同葉位的煙葉對氨的敏感性由高到低依次是:下部葉中部葉上部葉。2、通過添加氨溶液的KB搖菌試驗,發(fā)現(xiàn)氨對野火菌繁殖的抑制作用在24hpi之后比較明顯,氨濃度愈高其抑制作用愈大。高濃度氨溶液(10~(-3)mol/L)對野火菌繁殖的抑制達到極顯著水平,但低濃度氨溶液(10~(-8)-10~(-4)mol/L)卻能夠明顯刺激病菌在8-12hpi的繁殖。進一步研究發(fā)現(xiàn),被10~(-6)-10~(-5)mol/L氨刺激的細菌KB培養(yǎng)物(12hpi)經(jīng)過除菌、除蛋白后的濾液,注射煙葉后造成的褪綠癥狀比對照(無氨刺激)提早12h出現(xiàn),且能導(dǎo)致供試葉碟出現(xiàn)更嚴重的細胞損傷。說明病菌在銨離子的刺激下可能產(chǎn)生了更多的致病毒素。3、分別離心收集經(jīng)10~(-6)-10~(-4)mol/L氨刺激6h、12h的野火菌菌體沉淀,制備再懸浮液并無針注射活體煙葉。結(jié)果發(fā)現(xiàn)刺激12h的病菌其導(dǎo)致褪綠及壞死癥狀的能力明顯強于刺激6h的病菌,且不論是刺激6h還是12h的病菌,均以10~(-6)、10~(-5)mol/L這兩個氨濃度刺激后的病菌具有更強的致病性,褪綠和壞死癥狀總是最先出現(xiàn)。為了更加說明氨對病菌侵染的激發(fā)作用,設(shè)計了氨與菌的混合接種試驗,即接種前將10~(-6)-10~(-4)mol/L氨溶液混合至沒有經(jīng)過氨刺激的野火菌菌懸液,混合后立即無針注射接種活體煙葉。這個混合接種試驗的結(jié)果再次表明,在銨離子的刺激下,病菌接種后48h便出現(xiàn)水漬狀及褪綠癥狀,比無氨刺激的接菌對照早約24h,不接菌的氨溶液對照直至108hpi仍無癥狀出現(xiàn)。由此說明病菌的侵染能力得到了明顯增強。綜合考慮氨對病菌毒素產(chǎn)生以及病菌侵染的增強,初步認為一定濃度的銨離子能夠引發(fā)野火病菌的致病性,這一結(jié)果尚屬首次發(fā)現(xiàn)。4、通過比較煙草不同抗感品種的碳氮代謝相關(guān)理化指標(biāo):谷氨酰胺合成酶(GS)、硝酸還原酶(NR)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、蔗糖酶(INV)、葉片氨態(tài)氮含量、質(zhì)外體銨離子水平等,發(fā)現(xiàn)GS活性與品種的抗病性關(guān)系密切�？共∑贩N在旺長期具有較高的GS活性,但在葉片衰老過程中GS酶活性下降較慢,而感病品種在衰老過程中GS酶活性下降迅速。抗病品種因其GS活性高、氨同化能力強,其葉片的氨態(tài)氮含量往往也較高,質(zhì)外體銨離子積累相對較少。此外還發(fā)現(xiàn),野火菌接種后煙葉的GS活性在48hpi之前呈連續(xù)上升趨勢,之后才下降。抗病品種的GS在48hpi之后下降較慢,而感病品種下降迅速。當(dāng)抗病品種的葉片GS活性用草胺膦抑制后,接菌發(fā)病更快。因此,正反兩個方向的證據(jù)均表明GS酶活性的變化可能與煙草感染野火病的內(nèi)在機制具有重要關(guān)系。5、通過田間試驗,比較測定了移栽期、施氮量、降雨、GS酶抑制劑等因素對成熟期煙葉GS活性的影響。結(jié)果表明,推遲移栽有降低GS活性的趨勢,施氮量的增加可造成下部葉GS活性的增加,降雨則明顯抑制煙葉GS活性。這一研究結(jié)果為進一步解析煙草野火病發(fā)生流行的理化機制奠定了基礎(chǔ)。綜合分析試驗結(jié)果,初步認為一定水平的質(zhì)外體銨離子可以激發(fā)病菌的致病性,很可能是影響煙草-野火病菌互作的重要因素之一。本研究是首次對環(huán)境銨離子影響植物寄主-病原細菌互作的系統(tǒng)性探索。
【學(xué)位單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S435.72
【部分圖文】：

4 結(jié)果分析4.1 煙草葉片對氨濃度的敏感性試驗氨溶液葉片注射試驗結(jié)果（圖1）表明，不同生育期的煙草葉片對氨的敏感性不同。團棵期和旺長期煙草葉片較為幼嫩，具有較強的解氨毒能力，而成熟期煙葉較為敏感。能夠造成所有三個生育階段煙葉在室溫下出現(xiàn)快速（最短0.5hpi）氨中毒癥狀的只有氨溶液濃度10-3mol/L這一個處理，而在團棵期和旺長期10-4、10-5、10-6mol/L濃度的氨即便注射后多天也一直無氨中毒現(xiàn)象。因此，本研究選用了10-4mol/L、10-5mol/L、10-6mol/L作為安全的氨離子濃度用于后續(xù)試驗，10-4mol/L也是對煙草安全的氨溶液濃度上限。圖1 煙草不同生育期對氨的敏感性試驗Fig.1Sensitivitytestofammoniatotobaccoatdifferentgrowthstages注：-3：10-3mol/L濃度氨水；-4：10-4mol/L濃度氨水；-5：10-5mol/L濃度氨水；-6：10-6mol/L濃度氨水4.2 環(huán)境氨離子濃度對野火菌侵染煙草能力的影響4.2.1 氨對離體培養(yǎng)野火菌繁殖的影響離體培養(yǎng)試驗表明，KB培養(yǎng)液中添加不同濃度的氨，對野火菌的繁殖生長具有一定的影響（表1

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文圖2 不同濃度的氨對煙草野火菌數(shù)量(OD600)的影響Fig2 EffectsofdifferentammoniaconcentrationsonteproductivegrowthofPspv.tabaci從圖2可以看出，培養(yǎng)24h后野火菌數(shù)量無氨處理>10-8mol/L氨和菌混合培養(yǎng)>10-7mol/L氨和菌混合培養(yǎng)>10-5mol/L氨和野火菌混合培養(yǎng)>10-6mol/L氨和野火菌混合培養(yǎng)>10-3mol/L氨和野火菌混合培養(yǎng)>10-4mol/L氨和野火菌混合培養(yǎng)。數(shù)據(jù)表明在氨的存在下會影響野火菌數(shù)量且產(chǎn)生抑制效果。整體而言，高濃度的氨極大的抑制了野火菌的生長，在10-3mol/L氨濃度情況下，野火菌數(shù)量增長緩慢，10-4mol/L濃度氨在4-8h快速增長，生長量大于對照，可能是氨被野火菌所利用，加速了菌的生長。綜合表1圖2可以看出，氨對野火菌生長是起抑制作用，濃度不同抑制效果不盡相同，但是高濃度的氨對菌的生長抑制效果最為明顯，低濃度的氨對菌抑制效果較為輕緩。這些試驗都表明隨著氨濃度的提高細胞生長繁殖速率減慢，但存在一合適濃度，在這一濃度下細胞繁殖速率反而會提高。4.2.2 氨對離體培養(yǎng)野火菌野火毒素產(chǎn)生的影響野火毒素的產(chǎn)生是野火病菌致病手段之一。為了考察環(huán)境氨離子水平是否能夠影響野火毒素的產(chǎn)生

野火毒素的產(chǎn)生是野火病菌致病手段之一。為了考察環(huán)境氨離子水平是否能夠影響野火毒素的產(chǎn)生，本研究采用離體培養(yǎng)細菌與氨溶液混合培養(yǎng)的方法，研究了混合培養(yǎng)液中的野火毒素量。毒素量定性評價采用煙草葉圓片細胞損傷率法以及除菌濾液無針注射接種法。測定結(jié)果見圖3及圖4。毒素量多少直接影響著野火菌進入植物的速度。從圖3可以看出，低濃度的氨有利于野火毒素的產(chǎn)生，而高濃度的氨使野火菌產(chǎn)生較少的毒素。各處理之間達到了極顯著性差異。毒素產(chǎn)生量:野火菌12
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本文編號：2867389