玉米抗虫内生真菌筛选及抗虫机理初探

发布时间：2020-09-18 17:42

　　植物内生真菌普遍存在于健康植物组织或器官内,可通过自身的代谢产物或信号传导作用促进植物生长、增强宿主植物抗病虫性、抗胁迫性等。近年来,植物内生菌作为一种新型的微生物资源,已经成为农业、林业领域的研究热点,并在生产中应用。玉米内生菌的研究主要集中在抗病、抗胁迫、促生长等方面。本文筛选出了亚洲玉米螟、双委夜蛾和玉米蚜高毒力球孢白僵菌YB8、YB15和玉米内生真菌YC1、GX5,测定了其在玉米各组织内的定殖率,为揭示抗蚜机理,测定了YC1、GX5对玉米生长、营养物质、次生物质的影响及对玉米蚜生长发育和体内主要酶活力的影响。主要结果如下:1.筛选出对亚洲玉米螟和双委夜蛾高致病力的球孢白僵菌YB15和YB8,在26℃,1×10~9孢子/mL浓度下,第10天两种害虫的死亡率分别为96.67%和100%,僵死率分别为73.33%和86.67%,浸种处理后玉米出苗率在94%以上,在玉米组织中的定殖率在33.33%~61.41%之间,对玉米蚜的防效均在50.00%以上。筛选出高抗玉米蚜的玉米内生真菌菌株YC1和GX5,浸种处理后对玉米蚜的防效均为74.80%,玉米出苗率分别为100%和93.85%,在玉米组织中的定殖率在33.23%~63.44%之间,具有较大的应用潜力。2.菌株YB8、YB15、YC1、GX5浸种处理后均可促进玉米的生长和生物量的积累,根、茎、叶鲜重增加了0.04%~18.32%不等,干重增加了0.25%~20.51%,其中YC1处理玉米叶片干重与对照相比增加显著,GX5处理玉米根长显著高于对照。菌株处理对玉米的营养物质,SA、JA信号传导,次生物质都有影响,玉米蚜危害后处理组与对照组玉米不同物质的变化不同,菌株间差异较大。菌株YC1处理后玉米根中蛋白质、AA、可溶性糖,茎中可溶性糖含量均高于对照,玉米蚜取食后处理组玉米茎中蛋白质、AA含量持续增加,蚜虫危害后8 h AA含量增加了21.98%,而对照组玉米茎中蛋白质的含量基本不变,AA含量先升高后降低,说明YC1增加了玉米营养物质的积累。玉米蚜取食8 h时YC1处理组玉米茎中JA含量显著高于对照,说明YC1提高了玉米JA信号传导途径应急防御。菌株GX5处理的玉米根中蛋白质和AA含量、茎可溶性糖含量显著高于对照,玉米蚜取食后处理组茎中蛋白质含量继续增加,说明GX5增加了玉米中营养物质的积累;处理组根、茎、叶中SA含量都显著高于对照,玉米蚜取食后玉米茎中的SA含量仍显著高于对照,说明GX5主要是加强了玉米的SA信号传导途径及应急防御。处理组玉米茎中单宁和TP含量的变化与对照相似,说明菌株对次生物质影响不大。3.菌株YC1、GX5、YB8、YB15浸种处理玉米后,玉米蚜产雌历期显著低于对照;产雌量、净增殖率、世代平均寿命、Qg禀增长力、周限增长率均低于对照,但差异不显著。取食选择试验结果表明选择YC1、GX5、YB8、YB15处理组玉米的玉米蚜比例分别为16.88%、19.31%、19.91%和18.21%,均显著低于对照组25.69%。YC1和GX5处理玉米后对玉米蚜体内主要酶系影响较大。YC1处理组1 h蔗糖酶、THL、CarE活力均高于对照,8 h THL、CarE活力仍高于对照;GX5处理组1 h和8 h蔗糖酶、THL、CarE、GST活力均高于对照。说明2株菌株均加快了蚜虫体内糖分的消耗。本研究筛选出的高抗虫玉米内生真菌菌株YC1、GX5、YB8、YB15在玉米内定殖率高,可促进玉米生长及干物质积累。YC1和GX5均增加了玉米中营养物质的积累及蚜虫体内2种可溶性糖酶的含量,YC1提高了JA信号传导途径应急防御,而GX5则主要作用于SA信号传导途径及应急防御。
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S435.132

【参考文献】