丁吡吗啉对辣椒疫霉菌细胞壁作用机理研究
发布时间：2020-03-28 10:20
【摘要】：丁吡吗啉是由中国农业大学理学院、中国农业科学院植物保护研究所联合开发的丙烯酰胺类杀菌剂。是我国具有自主知识产权的创新农药品种。离体实验结果表明丁吡吗啉对辣椒疫霉的EC50值与市售杀菌剂烯酰吗啉相当；室内盆栽试验和田间小区试验结果表明丁吡吗啉能有效地防治辣椒疫病；丁吡吗啉现已完成临时登记，然而其对辣椒疫霉菌的作用机制还有待研究。 本文通过创新得出菌丝饥饿处理法，获取了可以直接观察的辣椒疫霉菌稀薄菌丝。利用扫描电镜观察了高浓度丁吡吗啉处理后，菌丝的外部形态变化，利用荧光染色的方法观察到细胞壁物质的合成与分布，，利用透射电镜观察了辣椒疫霉菌丝的内部变化。探讨了丁吡吗啉对辣椒疫霉细胞壁的作用机理，试验结果如下： （1）菌丝扫描电镜的结果表明：用含丁吡吗啉的培养液处理后，菌丝的形态发生明显的变化，最为显著的变化是菌丝浓密且顶端出现串珠状近球形突起，以25μg/mL丁吡吗啉处理时表现最突出，膨大处的直径约为4.23μm，收缩处约为2.57μm，而正常菌丝尖端约为2.03μm。用25μg/mL丁吡吗啉培养液处理10min后，菌丝有破裂、类似空皮的现象。 （2）菌丝透射电镜的结果表明：用含丁吡吗啉25μg/mL培养液处理后，细胞壁增厚明显，液泡增多，有多层细胞壁的形成，并有细胞质物质分布于加厚的细胞壁中；细胞质出现外流现象并形成细胞壁楔子，线粒体及细胞核未受显著影响。菌丝顶端的串珠状结构由隔膜隔断，成熟菌丝未见膨大现象，但见到隔膜的产生，并伴有细胞质外流。 （3）菌丝荧光染色结果表明：正常辣椒疫霉菌丝顶端呈现亮色荧光，而菌丝亚顶端及其他部位荧光较弱，用丁吡吗啉处理菌丝后，菌丝失去顶端生长能力，顶端膨大凸起成近球形串珠状，串珠状的部位均呈现亮色荧光，而未膨大的部位荧光较弱，表明用丁吡吗啉处理菌丝后，细胞壁物质仍然能继续合成，但细胞壁的极性生长受到抑制，新合成的细胞壁物质分布于整个膨大凸起的串珠状部位。 （4）孢子荧光染色的结果表明：用丁吡吗啉处理后，孢子仍能被强烈染色，休眠孢子的极性生长受到抑制。再次证明了丁吡吗啉处理后，辣椒疫霉菌细胞壁物质仍能继续合成，但影响细胞壁极性分布。
【图文】：
霉三羧酸循环（TAC）、糖酵解途径（EMP）、磷酸戊糖途径（HMP）三种不同的代谢途径的影响，结果发现丁吡吗啉对磷酸戊糖途径有一定的抑制作用（秦维彩，2010）。图2. 辣椒疫霉透射电镜图（A, D-对照；B, E-5 μg/mL丁吡吗啉作用；C, F-10 μg/mL丁吡吗啉作用；CW-细胞壁，M-线粒体，V-液泡，VE-泡囊，DB-致密体，PM-质膜，L-脂质体）Fig.1 variety of ultrastructure of Phytophthora capsici under observation by TEMA, D: ultrastructure of Phytophthora capsici without pyrimorphB, E: ultrastructure of Phytophthora capsici with 5 μg/mL pyrimorphC, F: ultrastructure of Phytophthora capsici with 10 μg/mL pyrimorph液泡是维持细胞渗透压和营养贮藏的一种重要的细胞器，在菌丝无隔的疫霉类真菌中，液泡在维持渗透压和菌丝极性生长的作用尤为重要（Erwin et al., 1996）。质膜体是存在于细胞壁和细胞膜之间的一种膜状结构（Mehrotra et al., 1990）
图 2.1 扫描电镜观察辣椒疫霉菌丝形态上的变化(50.0 μm, 700×)Fig.1 Variety of Phytophthora capsici under observation by SEM(50.0 μm, 700×)A: 用含丁吡吗啉 0 μg/mL 的胡萝卜培养液处理的菌丝; B: 用含丁吡吗啉 5 μg/mL 的 CA 培养液侵泡 10min，除掉培养液，继续培养 24 小时后观察; C, D: 用含丁吡吗啉 25 μg/mL 的 CA 培养液侵泡 10min，除掉培养液，继续培养 24 小时后观察。扫描电镜的结果显示：用含丁吡吗啉 5 μg/mL 的胡萝卜培养液处理后(图 2.1，B)，菌丝生长不规则，最为明显的变化是顶端球形突起（图 2.1，B 中箭头所指），菌丝相对于未用丁吡吗啉处理的菌丝（图 2.1，A），菌丝变稠密，生长不规则；用含丁吡吗啉 25 μg/mL 的胡萝卜培养液处理后(图 2.1，C,D)，菌丝变化明显，最为突出的变化是菌丝出现大量的球形突起，相较于用含丁吡吗啉 5 μg/mL 的胡萝卜培养液处理后的顶端球形突起，25 μg/mL 的丁吡吗啉处理后，菌丝稠密度增加明显，球形突起的数量增加明显，并有“串珠”状形式出现，菌丝破裂，有类似于空皮的状况出现。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S436.418.1
本文编号：2604316
【图文】：
霉三羧酸循环（TAC）、糖酵解途径（EMP）、磷酸戊糖途径（HMP）三种不同的代谢途径的影响，结果发现丁吡吗啉对磷酸戊糖途径有一定的抑制作用（秦维彩，2010）。图2. 辣椒疫霉透射电镜图（A, D-对照；B, E-5 μg/mL丁吡吗啉作用；C, F-10 μg/mL丁吡吗啉作用；CW-细胞壁，M-线粒体，V-液泡，VE-泡囊，DB-致密体，PM-质膜，L-脂质体）Fig.1 variety of ultrastructure of Phytophthora capsici under observation by TEMA, D: ultrastructure of Phytophthora capsici without pyrimorphB, E: ultrastructure of Phytophthora capsici with 5 μg/mL pyrimorphC, F: ultrastructure of Phytophthora capsici with 10 μg/mL pyrimorph液泡是维持细胞渗透压和营养贮藏的一种重要的细胞器，在菌丝无隔的疫霉类真菌中，液泡在维持渗透压和菌丝极性生长的作用尤为重要（Erwin et al., 1996）。质膜体是存在于细胞壁和细胞膜之间的一种膜状结构（Mehrotra et al., 1990）
图 2.1 扫描电镜观察辣椒疫霉菌丝形态上的变化(50.0 μm, 700×)Fig.1 Variety of Phytophthora capsici under observation by SEM(50.0 μm, 700×)A: 用含丁吡吗啉 0 μg/mL 的胡萝卜培养液处理的菌丝; B: 用含丁吡吗啉 5 μg/mL 的 CA 培养液侵泡 10min，除掉培养液，继续培养 24 小时后观察; C, D: 用含丁吡吗啉 25 μg/mL 的 CA 培养液侵泡 10min，除掉培养液，继续培养 24 小时后观察。扫描电镜的结果显示：用含丁吡吗啉 5 μg/mL 的胡萝卜培养液处理后(图 2.1，B)，菌丝生长不规则，最为明显的变化是顶端球形突起（图 2.1，B 中箭头所指），菌丝相对于未用丁吡吗啉处理的菌丝（图 2.1，A），菌丝变稠密，生长不规则；用含丁吡吗啉 25 μg/mL 的胡萝卜培养液处理后(图 2.1，C,D)，菌丝变化明显，最为突出的变化是菌丝出现大量的球形突起，相较于用含丁吡吗啉 5 μg/mL 的胡萝卜培养液处理后的顶端球形突起，25 μg/mL 的丁吡吗啉处理后，菌丝稠密度增加明显，球形突起的数量增加明显，并有“串珠”状形式出现，菌丝破裂，有类似于空皮的状况出现。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S436.418.1
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 蒋军华;;辣椒疫病的综合防治措施[J];现代农业科技;2009年14期
2 张普选;郑永胜;冯映华;张平;;青椒疫病发生与防治研究[J];北方园艺;1990年02期
3 汤雪明,戴书文;生物样品的环境扫描电镜观察[J];电子显微学报;2001年03期
4 尹敬芳,曹锦,李健强,刘西莉;杀菌剂对辣椒疫霉不同形态菌体的毒力差异[J];农药学学报;2005年03期
本文编号：2604316
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