棉花-玉米輪作減輕黃萎病發(fā)生的機制研究
發(fā)布時間:2021-05-11 02:48
由大麗輪枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引發(fā)的黃萎病是我國棉花生產上最具有毀滅性且難以攻克的病害。新疆作為我國最大的棉花生產基地,因長年連作和秸稈還田等栽培措施導致近年來棉花黃萎病在新疆越發(fā)嚴重。生產上通過禾本科作物與棉花輪作可減輕黃萎病的發(fā)生。本研究以棉花-玉米輪作為例,圍繞大麗輪枝菌-土壤微生物-寄主三者之間的相互關系展開研究,以期解析棉花-玉米輪作減輕黃萎病發(fā)生的機制,為棉花黃萎病的防控提供一定理論基礎。本研究取得的主要結果如下:1.新疆棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性及致病力分化。對新疆不同地域采集分離的140個菌株的培養(yǎng)特性及致病類型進行了研究,結果發(fā)現,不同地域菌株的生長速度和產孢量存在顯著差異,新疆棉區(qū)以菌核型、落葉型菌株為主。與此同時,建立了一種苗期棉花黃萎病抗性鑒定新方法——育苗塊定量接種法,并在中植棉2號和新陸早36號上測定了部分菌株的致病力,結果發(fā)現,新疆棉區(qū)以強致病力、中等致病力類型的菌株占主導。此外,落葉型菌株的生長速度、產孢量及致病力均顯著高于非落葉型菌株。結果表明,新疆棉田大麗輪枝菌的組成與分化具有很強的地域性。這對品種的合理布局、抗病性...
【文章來源】:石河子大學新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數】:125 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 文獻綜述
1.1 新疆棉花黃萎病的發(fā)生、發(fā)展及其危害
1.2 棉花黃萎病菌
1.2.1 病原菌及寄主范圍
1.2.2 大麗輪枝菌的侵染過程
1.2.3 大麗輪枝菌的致病機理
1.2.4 大麗輪枝菌分泌蛋白在致病過程中的功能
1.3 土壤微生物
1.3.1 植物與土壤微生物之間的聯系
1.3.2 土壤微生物在植物抗病中的作用
1.3.3 耕作制度對土壤微生物群落結構的影響
1.4 本研究的目的和意義
第二章 新疆棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性及致病力分化
2.1 試驗材料
2.1.1 供試菌株
2.1.2 供試品種
2.1.3 培養(yǎng)基
2.2 試驗方法
2.2.1 棉花黃萎病菌的分離與單孢純化
2.2.2 棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性
2.2.3 棉花黃萎病菌DNA的提取及致病類型鑒定
2.2.4 一種苗期棉花黃萎病抗病鑒定新方法——育苗塊定量接種法
2.3 結果與分析
2.3.1 新疆棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性
2.3.2 新疆棉花黃萎病菌的致病類型
2.3.3 苗期棉花黃萎病抗性鑒定新方法
2.3.4 新疆棉花黃萎病菌的致病力測定
2.4 討論
第三章 棉花長期連作對土壤微生物群落的影響
3.1 試驗材料
3.2 試驗方法
3.2.1 真菌DNA的提取及致病類型鑒定
3.2.2 棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性及致病性
3.2.3 土壤DNA的提取,PCR擴增及Illumina MiSeq測序
3.2.4 數據分析
3.3 結果與分析
3.3.1 不同地域棉花黃萎病菌的致病類型及致病力分化
3.3.2 棉花長期連作條件下土壤真菌和細菌的alpha-多樣性
3.3.3 連作棉田的土壤微生物群落結構
3.3.4 不同地域棉田土壤微生物群落組成差異
3.3.5 土壤理化性質與土壤微生物群落的相關性
3.3.6 輪枝菌屬與其它屬的相關性
3.4 討論
第四章 棉花-玉米輪作對黃萎病的發(fā)生及土壤微生物群落的影響
4.1 試驗材料
4.2 試驗方法
4.2.1 水培接種方法
4.2.2 棉花和玉米不同組織中DNA的提取方法
4.2.3 棉花黃萎病菌在棉花和玉米體內的真菌含量
4.2.4 棉花黃萎病菌侵染玉米的熒光觀察
4.2.5 根系分泌物的收集
4.2.6 根系分泌物對棉花黃萎病菌產孢量的影響
4.2.7 棉花-玉米輪作試驗(溫室苗期)
4.2.8 數據分析
4.3 結果與分析
4.3.1 玉米是棉花黃萎病菌的一種無癥狀寄主
4.3.2 玉米根系分泌物對棉花黃萎病菌產孢的影響
4.3.3 玉米-棉花輪作對土壤微生物多樣性的影響
4.3.4 輪作對土壤微生物群落組成的影響
4.3.5 輪枝菌屬與其它真菌和細菌的相關性
4.4 討論
第五章 棉花黃萎病菌受棉花和玉米根系誘導后的蛋白組分析
5.1 試驗材料
5.1.1 供試品種
5.1.2 供試菌株
5.1.3 培養(yǎng)基
5.2 試驗方法
5.2.1 無菌苗的制備
5.2.2 棉花黃萎病菌的制備
5.2.3 Label-free分析
5.2.4 數據分析
5.3 結果與分析
5.3.1 蛋白質鑒定基本信息
5.3.2 蛋白組的整體分布情況
5.3.3 差異表達蛋白的鑒定
5.3.4 GO功能注釋
5.3.5 差異蛋白富集通路分析
5.4 討論
第六章 結論與展望
參考文獻
附錄
附表1 PCR及 qRT-PCR引物序列
附表2 棉花黃萎病菌的采集地點、培養(yǎng)特性及致病類型
附表3 棉花黃萎病菌的致病力測定結果
附圖1 棉花黃萎病菌的分子鑒定結果
致謝
作者簡介
導師評閱表
本文編號:3180569
【文章來源】:石河子大學新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數】:125 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 文獻綜述
1.1 新疆棉花黃萎病的發(fā)生、發(fā)展及其危害
1.2 棉花黃萎病菌
1.2.1 病原菌及寄主范圍
1.2.2 大麗輪枝菌的侵染過程
1.2.3 大麗輪枝菌的致病機理
1.2.4 大麗輪枝菌分泌蛋白在致病過程中的功能
1.3 土壤微生物
1.3.1 植物與土壤微生物之間的聯系
1.3.2 土壤微生物在植物抗病中的作用
1.3.3 耕作制度對土壤微生物群落結構的影響
1.4 本研究的目的和意義
第二章 新疆棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性及致病力分化
2.1 試驗材料
2.1.1 供試菌株
2.1.2 供試品種
2.1.3 培養(yǎng)基
2.2 試驗方法
2.2.1 棉花黃萎病菌的分離與單孢純化
2.2.2 棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性
2.2.3 棉花黃萎病菌DNA的提取及致病類型鑒定
2.2.4 一種苗期棉花黃萎病抗病鑒定新方法——育苗塊定量接種法
2.3 結果與分析
2.3.1 新疆棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性
2.3.2 新疆棉花黃萎病菌的致病類型
2.3.3 苗期棉花黃萎病抗性鑒定新方法
2.3.4 新疆棉花黃萎病菌的致病力測定
2.4 討論
第三章 棉花長期連作對土壤微生物群落的影響
3.1 試驗材料
3.2 試驗方法
3.2.1 真菌DNA的提取及致病類型鑒定
3.2.2 棉花黃萎病菌的培養(yǎng)特性及致病性
3.2.3 土壤DNA的提取,PCR擴增及Illumina MiSeq測序
3.2.4 數據分析
3.3 結果與分析
3.3.1 不同地域棉花黃萎病菌的致病類型及致病力分化
3.3.2 棉花長期連作條件下土壤真菌和細菌的alpha-多樣性
3.3.3 連作棉田的土壤微生物群落結構
3.3.4 不同地域棉田土壤微生物群落組成差異
3.3.5 土壤理化性質與土壤微生物群落的相關性
3.3.6 輪枝菌屬與其它屬的相關性
3.4 討論
第四章 棉花-玉米輪作對黃萎病的發(fā)生及土壤微生物群落的影響
4.1 試驗材料
4.2 試驗方法
4.2.1 水培接種方法
4.2.2 棉花和玉米不同組織中DNA的提取方法
4.2.3 棉花黃萎病菌在棉花和玉米體內的真菌含量
4.2.4 棉花黃萎病菌侵染玉米的熒光觀察
4.2.5 根系分泌物的收集
4.2.6 根系分泌物對棉花黃萎病菌產孢量的影響
4.2.7 棉花-玉米輪作試驗(溫室苗期)
4.2.8 數據分析
4.3 結果與分析
4.3.1 玉米是棉花黃萎病菌的一種無癥狀寄主
4.3.2 玉米根系分泌物對棉花黃萎病菌產孢的影響
4.3.3 玉米-棉花輪作對土壤微生物多樣性的影響
4.3.4 輪作對土壤微生物群落組成的影響
4.3.5 輪枝菌屬與其它真菌和細菌的相關性
4.4 討論
第五章 棉花黃萎病菌受棉花和玉米根系誘導后的蛋白組分析
5.1 試驗材料
5.1.1 供試品種
5.1.2 供試菌株
5.1.3 培養(yǎng)基
5.2 試驗方法
5.2.1 無菌苗的制備
5.2.2 棉花黃萎病菌的制備
5.2.3 Label-free分析
5.2.4 數據分析
5.3 結果與分析
5.3.1 蛋白質鑒定基本信息
5.3.2 蛋白組的整體分布情況
5.3.3 差異表達蛋白的鑒定
5.3.4 GO功能注釋
5.3.5 差異蛋白富集通路分析
5.4 討論
第六章 結論與展望
參考文獻
附錄
附表1 PCR及 qRT-PCR引物序列
附表2 棉花黃萎病菌的采集地點、培養(yǎng)特性及致病類型
附表3 棉花黃萎病菌的致病力測定結果
附圖1 棉花黃萎病菌的分子鑒定結果
致謝
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本文編號:3180569
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