不同镰孢菌侵染玉米茎部的效能分析

发布时间：2020-06-20 23:26

【摘要】：玉米镰孢菌茎腐病是玉米生产上的重要病害,该病的发生不仅给玉米产业造成重大损失,严重影响了玉米的机械化收获,而且病菌产生的毒素严重影响人与家畜的健康。玉米茎腐病病原组成复杂多变,侵染机制尚不明确,现阶段对玉米茎腐病菌的研究大多局限于单一致病菌侵染。本研究利用ATMT技术将青色荧光蛋白(CFP,Cyan fluorescent protein)标记到禾谷镰孢,并结合本实验室之前获得的绿色荧光蛋白标记的层出镰孢、红色荧光蛋白标记的拟轮枝镰孢,将3种不同标记的镰孢菌单独或者复合接种到玉米茎部,通过荧光检测和定量分析比较3者在侵染效能之间的差异,主要结果如下:1.采用重叠PCR方法改造质粒pCAMBIA1300,获得了带有青色荧光蛋白基因的质粒载体pCAMBIA1300-CFP-Kan,通过农杆菌介导的遗传转化将CFP基因导入了禾谷镰孢基因组中,通过PCR鉴定以及荧光检测,获得了31株青色荧光蛋白标记的禾谷镰孢转化子,从中选择了4株荧光信号较强的转化子进行了致病力鉴定,其中转化子Fg 9的致病力与野生型没有明显差异,另外3株转化子的致病力明显下降。2.选取致病性与野生型菌株没有明显差异的禾谷镰孢转化子Fg 9,与本实验室前期获得的绿色荧光蛋白标记的层出镰孢以及红色荧光蛋白标记的拟轮枝镰孢,单独或复合接种到玉米茎基部,于接种后不同时间段取样观察。结果发现,3种镰孢菌均能单独侵染玉米茎部组织,但是在玉米茎部的扩展能力差异较为明显,其中接种层出镰孢、拟轮枝镰孢的茎部病变较为严重,接种禾谷镰孢的症状较轻;3种镰孢菌复合接种时,茎部病变症状较单独接种拟轮枝镰孢或禾谷镰孢时严重。3.对接种部位进行荧光观察,发现层出镰孢在侵染初期的24~48 h,可在细胞间隙扩展,沿寄主细胞壁延伸,72 h后开始侵入细胞,侵染后期(120~144 h)破坏植物细胞壁结构,侵占细胞内部;拟轮枝镰孢接种后72 h在细胞间隙可出现明显扩展,而禾谷镰孢96 h时明显扩展。病菌定殖量分析结果显示,在接种后24 h层出镰孢即可在玉米茎部定殖,后期菌量持续增加;拟轮枝镰孢在接种后72 h可以检测到明显的菌丝定殖量;禾谷镰孢的定殖量早期较少,后期增多。复合接种的玉米茎部,层出镰孢的侵染从接种后24 h开始,其他两株镰孢菌的侵染较晚。4.初步探究了不同温度(20℃,25℃和30℃)对3种镰孢菌生长以及分生孢子萌发的影响。结果表明,禾谷镰孢菌落生长的最适温度为20~25℃,30℃时其生长明显受到抑制;而层出镰孢和拟轮枝镰孢生长最适温度为25~30℃,两者却对低温较为敏感,在20℃生长缓慢且气生菌丝较少。孢子萌发试验结果显示,3 h时层出镰孢和拟轮枝镰孢的孢子萌发速率随温度升高而升高,禾谷镰孢的分生孢子萌发率随温度升高有所降低。
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.131

【参考文献】