生防木霉对拟南芥的抗病及促生机理研究

发布时间：2020-05-21 12:16

【摘要】：生物防治是世界公认的植物病害绿色防治方法,木霉(Trichoderma spp.)是生防制剂中的高效生防真菌,且市场应用剂型占有率最高,棘孢木霉(Trichoderma asperellum,Tas)更是木霉菌中优势菌株。尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum,Fox)属顽固的土传病害,难防治,难根除,病菌危害植物根部,引起维管束病害,导致植株枯死,且在植株的整个生长期,均可发生。因此,棘孢木霉提高植物抵抗病原菌的机理研究,即生防菌、植物、病原真菌间的作用机理,对后续木霉生防制剂的高效使用具有重要意义。分离鉴定出1株棘孢木霉菌株,其菌落形态与棘孢木霉菌形态相同,其分生孢子梗瓶梗为散开状排列,基本每组有3个瓶梗,瓶梗也聚集成致密的头状结构,接近扫帚状;ITS和TEF分别比对,序列比对结果相同,均与棘孢木霉相匹配。通过对峙试验发现,棘孢木霉生长速度比尖孢镰刀菌更快,且木霉菌直径是病原菌直径的2倍,差异显著;木霉对尖孢镰刀菌抑制率为66.7%,竞争抑制作用明显,导致病原菌无法正常生长,且木霉重寄生于尖孢镰刀菌菌丝中,病原菌菌落逐渐变为褐色。经尖孢镰刀菌的致病性试验,确定了病原菌最佳处理浓度为5mL/株;毒素平板拟南芥幼苗生长指标,随着毒素浓度的升高而降低,差异显著;木霉+尖孢镰刀菌(Tas+Fox)组和木霉(Tas)组的拟南芥的防御酶及可溶性蛋白均比尖孢镰刀菌(Fox)组高;MDA和脯氨酸含量的检测中,Tas+Fox组与Fox组相比,提高了 PR1的表达量分别为0.16倍和-1.67倍,差异极显著,15d时,Tas+Fox组与Fox组相比,与7d趋势相似,但总体呈现上调趋势,Tas+Fox组为3.29倍,差异显著,P0.01。木霉对拟南芥抗病性研究,证明了木霉提高了拟南芥的抗病性。木霉的促生功能研究中,生长指标最高值是60%的拟南芥植株,鲜重为0.0018g、根长为2.71cm,地上部分鲜重最高值为40%的拟南芥植株,0.0453g;60%的POD酶活性为23.75U/mg prot值最高;MDA含量随着木霉处理浓度的增加而降低,为0.228μmol/g;脯氨酸含量最高为100%,含量为23.125,差异极显著;60%细胞膜透性最低;活性氧检测6组均未着色。以上结果证明,60%的菌肥浓度为最适促生浓度。木霉分泌物敏感试验中拟南芥幼苗的生长指标均被提高,棘孢木霉菌具有促生,提高植物抗逆性的作用,其分泌的小分子化合物和蛋白类物质同样可以促进拟南芥生长及发育。本试验证明了木霉可以有效的提高拟南芥抗病性,通过提高拟南芥植株生理生化指标,以及拟南芥防卫基因的表达水平显著升高,从而提高了拟南芥的抗病性。以期通过木霉菌株的分离找出强势生防菌株,重新施肥于野苹果基地,既能提高野苹果树抗病能力,又能达到促进野苹果植株生长发育,进而保护新疆野苹果健康生境的目的。
【图文】：

木霉,病原真菌,转录因子,互作

木霉与病原菌互作时，木霉菌感知病原真菌分泌的激发子（肽类及小分子化合物）逡逑的诱导，将抗病信号传递给小Ｇ蛋白，后通过ＭＡＰＫ进一步传递给转录因子，最终转录逡逑因子调控下游防御基因的表达（图１－１），激发木霉对病原真菌的防御反应［５６］。逡逑－３邋－逡逑

序列,木霉菌

２．４结果分析逡逑从孟加拉红平板中分离得到的木霉菌种斜面培养基，可见试管中无杂菌污染，且木逡逑霉分布均勾，长势良好，菌种健壮（图２－１）。逡逑图２－１斜面培养基培养木霉菌逡逑２．４．１木霉菌的夏ＴＳ和ｔｅｆ分子鉴定逡逑土壤样品分离培养的木霉的ＤＮＡ的电泳检测结果，可见图中ＤＮＡ样品的条带清逡逑晰，杂蛋白残留量少，，没有拖尾情况出现，说明ＤＮＡ提取成功（图２－２Ａ）。逡逑经过聚合酶链式反应（ＰＣＲ）的ＩＴＳ序列的电泳检测结果，可见图中检验样品的条逡逑带清晰，杂蛋白残留量少，无拖尾现象，说明ＩＴＳ序列复制成功，浓度满足鉴定要求逡逑（图邋２－２Ｂ）。逡逑一逡逑注：（Ａ）为ＤＮＡ提取；图（Ｂ）为丨ＴＳ引物ＰＣＲ逡逑图２－２邋ＤＮＡ提取凝胶电泳图逡逑１号菌株ＩＴＳ序列：逡逑ＣＣＣＴＧＧＧＴＣＧＧＴＴＣＡＣＴＡＣＡＡＣＣＣ
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S476

【参考文献】