甘蓝抗根肿病的指标体系构建

发布时间：2020-04-10 19:34

【摘要】：根肿病,是一种由芸薹根肿菌侵染引起的土传性病害。植株苗期感病,继而主根肿大,最终导致植株断垄绝收,且病原菌有传播速度快,存活时间长,危害大,防治困难等特点,故而在全世界都“享有盛誉”。自根肿病传入我国以来,随着时间的推移快速的发展,对我国十字花科经济作物造成的损失逐年增加。随着对十字花科根肿病的防治研究不断的深入,目前普遍认为,培育抗病品种是一种最经济、最有效、最环保的防治根肿病的方法,但对培育出的品种的抗感性强弱我们不得而知,因而如何快速准确的鉴定出品种的抗感性至关重要。因此,本文以十字花科作物甘蓝为试验材料,研究不同抗性品种的甘蓝在接种根肿菌后,各个抗性指标的变化,旨在找出不同抗性甘蓝之间的差异,并对各个抗性指标之间的相关性进行分析,建立一套甘蓝抗根肿病的指标体系,为后续培育抗病品种,防治根肿病提供参考。主要研究结果如下:1.11个甘蓝品种抗感性测定对11个甘蓝品种进行发病率和病情指数的测定,研究结果表明,青莲甘蓝(发病率15.4%,病情指数10.4)和绿抗九号(发病率18.6%,病情指数12.9)表现为抗病,西园六号(发病率28.2%,病情指数21.3)和83号(发病率42.0%,病情指数82.9)表现为耐病,西园四号(发病率53.6%,病情指数50.0)表现为感病,CR17-1(发病率100.0%,病情指数89.8)、CR17-2(发病率85.0%,病情指数72.2)、CR17-3(发病率95.0%,病情指数85.5)、CR17-5(发病率100.0%,病情指数93.2)、CR17-6(发病率81.4%,病情指数78.9)和CR17-7(发病率69.3%,病情指数56.3)表现为高感。2.早期筛选抗病品种方法的确立(1)不同抗性甘蓝品种早期根毛和皮层侵染研究采用水培法,对12个甘蓝品种在早期进行根毛和皮层的显微观察,发现感病品种的根毛侵染率高于耐病品种,后者高于抗病品种,且感病品种的侵染高峰在第10d,而耐病和抗病品种侵染高峰在13d;感病品种接种16d后的皮层侵染数也显著高于耐病品种,后者高于抗病品种。因此根毛侵染率和皮层侵染数可以作为评价甘蓝抗感性的抗性指标。(2)不同抗性甘蓝品种早期根内含菌量研究采用水培法,通过RT-qPCR对12个甘蓝品种在早期进行根内含菌量的测定,测得青莲甘蓝、绿抗九号、西园六号、83号、西园四号、京丰一号、CR17-7、CR17-2、CR17-6、CR17-3、CR17-1、CR17-5的含菌量高峰都出现在第10d,分别为(lgPbDNA=5.35fg、5.61fg、5.95fg、6.01fg、6.06fg、6.10fg、6.11fg、6.26fg、6.60fg、6.41fg、6.76fg、6.84fg)。且在接种第4d、10d、16d三个时间点上,都呈现先上升后下降的趋势,且抗病品种、耐病品种、感病品种的根内含菌量均有显著性差异。因此可以通过qPCR定量根内含菌量,追踪根肿菌在寄主根内早期发展状态,作为评价甘蓝抗感性的抗性指标。3.不同抗性甘蓝品种根肿病相关生理生化指标研究以筛选出5个存在抗性梯度的甘蓝品种为研究对象,采用水培法,测定甘蓝在接种根肿菌后,甘蓝根部的POD、SOD、CAT活性的变化,以及MDA含量和可溶性糖含量的变化差异。试验结果表明:(1)抗氧化酶活性:不同抗性的甘蓝品种接种根肿菌后,POD、SOD和CAT的活性在试验阶段,抗病品种都高于耐病品种,后者高于感病品种,且在第10d时差异最为显著,即POD、SOD和CAT活性越大则甘蓝的抗性越高,所以POD、SOD和CAT活性可以作为评价甘蓝抗感性的抗性指标。(2)丙二醛(MDA)含量:不同抗性的甘蓝品种接种根肿菌后,根内MDA含量在整个试验阶段中,感病品种都高于耐病品种,后者高于抗病品种,且都存在着显著的差异,即MDA含量越高则甘蓝抗性越低,所以MDA含量可以作为评价甘蓝抗感性的抗性指标。(3)可溶性糖含量:不同抗性的甘蓝品种接种根肿菌后,可溶性糖含量在试验中后期阶段,抗病品种都高于耐病品种,后者高于感病品种,且随着侵染时间的增加,差异就越显著,即可溶性糖含量越高则甘蓝抗性越高,所以可溶性糖可以作为评价甘蓝抗感性的抗性指标。4.甘蓝抗根肿病指标体系的构建通过对不同抗性甘蓝品种的抗性指数以及各个抗性指标的相关性分析,得出了甘蓝在接种根肿菌后第10d时,抗性指数以及抗性指标之间的联系最为紧密,相关性最高,因此我们将甘蓝在接种根肿菌第10d时,根毛侵染率、皮层侵染数、根内含菌量、POD、SOD、CAT、MDA和可溶性糖这8个抗性指标构建成一个体系,作为在早期筛选抗根肿病的甘蓝品种。5.甘蓝抗根肿病的体系在白菜上的应用甘蓝抗根肿病的体系应用在不同抗性的白菜上,通过对抗性体系中的指标进行测定,得出根毛侵染率、皮层侵染数、根内含菌量和MDA含量与寄主的病情指数呈正相关,POD、SOD、CAT和可溶性糖与寄主的病情指数呈负相关。
【图文】：

甘蓝,水培,根毛,侵染

图 2-1 水培条件下的甘蓝Fig.2-1 Cabbage seedling in solution culture病甘蓝根毛和皮层侵染的观察种根肿菌的甘蓝分别在第 4d、7d、10d、13d、16d 后取出数株根部逐个在自来水下冲洗 1-2 分钟后，将其放入 FAA 固定液固定其取出继续在自来水下冲洗干净后，放入培养皿，用 0.5%的荧在自来水下洗去浮色，最后将洗净的根部放在玻片上，用显微镜记录被根肿菌侵染的根毛，每株观察 100 根根毛，重复 3 次，，且复，统计出根毛侵染率。根毛侵染率(%)=(侵染根毛数/100 根根毛肿菌侵染的皮层数，每株观察 3 个视野，重复 3 次，且设 3 个出皮层侵染数。蓝根内根肿菌含量的实时荧光定量分析种根肿菌的甘蓝分别在第 4d、10d、16d 后取出数十株，取其根

根肿,甘蓝品种,根毛,侵染率

图 2-3 12 个甘蓝品种接种根肿菌后不同时间点的根毛侵染率Fig.2-3 The root-hair infection rate by Plasmodiophora brassicae in twelve varieties of cabbage atdifferent time注：图中数据为平均数标准误。同色柱上不同字母表示经 LSD 法检验在 P<0.05 水平差异显著。Note：Dateare mean±SE. Different letters on the bars indicate significant different at P<0.05 level by LSD test图 2-4 甘蓝品种接种根肿菌后的根毛侵染Fig.2-4 The root-hair infection infection by Plasmodiophora brassicae in cabbage
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S436.35

【参考文献】