猕猴桃不同品种对溃疡病的抗性评价及其抗性机理研究

发布时间：2020-11-18 16:50

　　 猕猴桃溃疡病(Kiwifruit bacterial canker)严重阻碍了猕猴桃产业的发展,造成该病害的病原主要是丁香假单胞猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv.Actinidiae,Psa)。该病害爆发快,不仅对陕西省,对全球的猕猴桃产区都造成了严重的损失。目前,生产上主要应用化学药剂对猕猴桃溃疡病进行防治,研究发现Psa已对部分农药产生抗性,很多学者认为防治猕猴桃溃疡病最有效的方法是栽培抗病品种,但对陕西省品种的抗病机理研究较少。本研究对陕西省9个常见栽培品种对猕猴桃溃疡病进行抗性评价,明确品种的抗病性,并以筛选出的抗、感品种为材料,比较病原菌在侵染过程的差异、防御酶活性的变化、抗性相关基因的表达,初步分析猕猴桃抗溃疡病的机制,为利用抗病品种防治病害提供理论依据。取得的主要研究结果如下:1.通过离体枝条定量接种试验,比对分析了陕西省9个常见猕猴桃栽培品种对溃疡病的抗性,结果表明:9个品种的抗病性差异显著,抗病性强弱表现为徐香海沃德秦美、亚特金艳、翠香、华优西选红阳;中华品种红阳(Actinidia chinensis cv.Hongyang)显症最早(10 d)、病斑长度最大(15.99 cm)抗病性最弱,显著低于其它测试品种,相比较感病品种红阳而言,美味品种徐香(A.deliciosa cv.Xuxiang)表现为显症最晚(15 d)、病斑最小(1.76 cm)、抗病性最强,显著优于其它测试品种。2.对Psa标记菌株M228-GFPuv在抗病品种徐香和感病品种红阳枝条和叶片中的定殖和扩展动态进行检测。结果显示:在枝条中,感病品种红阳的显症时间早,10 d就能观察到明显症状,在0-4 cm范围内都可以检测到大量Psa,菌量最大为5.67×10~8CFU/g;而抗病品种徐香的显症时间较晚,15d时才观察到轻微症状,Psa只存在于0-1cm范围内,菌量最大为2.86×10~8 CFU/g。对叶盘的真空渗透接种发现,徐香和红阳都在接种后2d显症,在红阳中,病斑的扩展速度较快,6 d时几乎布满整个叶盘;而在徐香叶盘的病斑大小扩展缓慢,5 d后病斑不再扩展,也仅占整个叶盘面积的10%。对叶脉的注射接种发现,红阳在接种后12 d时荧光强度及扩展距离达到最大;徐香在接种后15 d时荧光强度最强扔比红阳弱,扩展范围也仅限接种点附近。3.测定接种前后不同时间点的4种防御酶活性的变化。抗病品种徐香和感病品种红阳的防御酶活性与对照相比没有显著差异,上升幅度存在显著差异,接种后均出现“先升高后降低”的变化趋势。在枝条中,接种后徐香的POD和PAL活性显著高于红阳,显症前期达到峰值分别是对照的2.81倍和2.56倍,而在红阳中峰值出现时间晚(20d),分别是对照的1.9倍和1.87倍。SOD活性在抗、感病品种接种前后均没有显著性差异,而徐香的CAT活性在显症前酶活性上升快在5 d时达到峰值,在红阳中显症后期达到峰值且高于徐香。在叶片中,2个品种的四种防御酶活性变化较对照显著升高,徐香的酶活性峰值较红阳早。其中徐香的POD和PAL活性变化显著,分别于接种后10 d和6 d达到峰值为对照的3.15倍和2.09倍,峰值出现时间早于红阳且酶活性变化幅度比红阳大;SOD活性在两品种中自接种后呈现持续升高的趋势品种间差异较小;CAT活性在徐香中6 d时达到峰值比红阳早2 d,酶活性变化差异不明显,分别为对照的2.37倍和2.26倍。4.利用qRT-PCR对接种前后猕猴桃枝条和叶片中已报道的防御相关基因的定量分析发现,接种后徐香中各基因均上调表达且高于红阳;特别是PR1、PR5基因、PAL和POD基因的表达量,在徐香的枝条和叶片中的显著上调表达;而在红阳的枝条和叶片中低量上调表达;R类基因PRS2和Rpm1及响应PAMP的基因Rboh及CDPK在徐香中上调表达阶段对应在红阳中的下调表达,表明这些基因的表达或在徐香的抗病性中起重要作用。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S436.634
【部分图文】：

图 2-3 徐香和红阳猕猴桃枝条中病原菌定殖的动态变化Fig 2-3 Dynamic changes of colonization of pathogenic bacteria in the branches of kiwifruit canes inXuxiang and Hongyang2.2.3 Psa 在猕猴桃品种徐香和红阳叶片中的定殖动态为了实时观察 Psa 在不同品种中的侵染情况，对徐香和红阳的离体叶片叶盘渗透接种比较，如图 2-4 试验结果所示：对叶盘真空渗透后，两种叶片的发病程度呈现出显著的差异，2 d 后徐香和红阳叶盘都出现了病斑，此后徐香叶盘的病斑大小扩展缓慢，5 d 后病斑不再扩展，也仅占整个叶盘面积的 10%；而在红阳中，病斑的扩展速度较快，6 d 时病斑面积达到最大，几乎布满整个叶盘。01002002d 4d 6d 8d 10d 12d 14d 16d 18d 20dC接种时间Inoculation time

图 2-5 Psa 在徐香和红阳叶脉中扩展动态比较注：接种后叶片在绿色荧光显微镜（Leica MZ12）下观察。标尺=2mm。Fig 2-5 The dynamic comparison of GFPuv-labeled Psa colonization and migration in the leaf veins ofXuxiang and HongyangNote: The inoculated leaves were observed under a fluorescence stereomicroscope (Leica MZ12) atdifferent days after inoculation. Bar = 2 mm.2.3 讨论目前，国内外对猕猴桃品种抗性评价较多，通过室内离体接种的方法对品种之间进行评价抗性，可变因素少，不受外界环境的变化，被认为是一种行之有效且较为简单、高效和准确的方法。基于前人的研究经验，本研究通过离体枝条接种对陕西省猕猴桃常见栽培品种进行了品种抗性鉴定，试验结果发现不同品种对溃疡病的抗性具有显著性的差异。根据发病枝条病斑大小的统计结果，徐香的病斑长度最小，仅为 1.76cm，表现为抗性最强；红阳枝条的病斑长度最大为 15.99 cm，表现为抗性最弱，为最易感病品种。室内抗性评价结果与本实验室田间连续 3 年的统计结果趋于一致（秦虎

西北农林科技大学硕士学位论文著高于红阳，随后酶活性有所降低，15 d 时与对照水平相当，直到接种 20 d 时酶活性再次达到峰值，酶活性出现的两次高峰分别是对照组酶活性的 2.02 倍和 1.88 倍。而红阳在受到病原菌侵染后，CAT 活性持续升高，且变化幅度显著高于徐香，于接种后 2d 酶活性达到峰值为对照组酶活性的 2.68 倍。上述结果表明感病前期（5 d）徐香较红阳的 CAT 酶活性上升快，表明该阶段 CAT 活性可能与抗性有关。
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本文编号：2888950