【摘要】：由豇豆单胞锈菌(Uromyces vignae)引起的红小豆锈病是红小豆生产上威胁最为严重的病害之一,随着红小豆生产规模的扩大,如何有效控制红小豆锈病,提高红小豆产量和品质是红小豆生产中迫切需要解决的关键科学问题。目前,生产上主要以化学药剂防治为主,但农药的长期使用会带来病菌抗药性和生态环境污染等问题,最为经济有效的防治方法是利用植物抗病性防治病害。在没有可有效利用的抗病材料时,利用外源植物类激素诱导植物提高抗病性以达到控制病害的目的。因此,本研究以筛选可诱导红小豆提高抗锈性的外源诱导剂为基础,以明确诱导剂的诱导机理为主要研究内容,以提高红小豆抗锈性控制红小豆锈病为目的,研究结果可为诱抗剂类防治药剂开发奠定理论和应用基础,研究取得了以下重要研究结果:1.采用载玻片悬滴法研究发现水杨酸(Salicylic Acid,SA)、褪黑素(melatonin,MT)、苯并噻二唑(Benzothiadiazole,BTH)和茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)4种诱导剂的水溶液对豇豆单胞锈菌夏孢子萌发没有抑制作用。采用温室接种法研究了4种供试诱导剂的诱导防病效果,结果表明,诱导抗病效果最好的为0.2 mM MT,防治效果达61.05%,MT的最佳诱导间隔为48 h,持效期可达到240 h。其它三种供试诱导剂的防治效果略差,其中0.06 mM BTH防效为26.57%,2.00 mM MeJA防效为36.78%,2.00 mM SA防效为38.06%。2.利用0.2 mM的MT激发诱导抗、感红小豆锈病品种,并于激发诱导后48 h挑战接种豇豆单胞锈菌夏孢子,对接种后不同时间点红小豆防御相关酶活性进行了测定,结果表明,在感病品种中,MT激发诱导+挑战接菌处理PPO活性于24 h达到峰值比未诱导+接菌高出56.86%,与未诱导+接菌处理相比达到峰值的时间早24 h,与抗病品种中MT激发诱导+挑战接菌处理相比PPO活性在响应水平和强度上均呈现相同趋势,且明显高于未诱导+接菌处理,说明经MT激发诱导后可有效提高红小豆体内PPO活性,从而使植株产生更高的抗病性;在感病品种中,MT激发诱导+挑战接菌处理POD活性于120 h达到峰值比未诱导+接菌处理高出28.47%,与抗病品种中MT激发诱导+挑战接菌处理相比感病品种中未诱导+接菌处理和MT激发诱导+挑战接菌处理达到峰值的时间均推迟96 h,MT激发诱导+挑战接菌处理24 h虽未达到峰值,但此时POD活性与抗病品种中未诱导+接菌处理相似,说明MT激发诱导后可有效提高感病品种抗病相关防御酶POD的活性,从而使植株产生更强的抗病性;在感病品种中,MT激发诱导+挑战接菌处理CAT活性于48 h达到峰值比未诱导+接菌处理高出17.31%,但响应时间相同。在抗病品种中,MT激发诱导+挑战接菌处理CAT活性的变化趋势与感病品种中MT激发诱导+挑战接菌处理相似,说明经MT激发诱导后可明显提升CAT活性,从而使植株产生更强的抗病性;在感病品种中,MT激发诱导+挑战接菌处理APX活性于24 h达到峰值比未诱导+接菌处理高出57.19%,且达到峰值的时间早24 h,与抗病品种中未诱导+接菌处理相比,响应强度和水平均明显高于抗病品种未诱导+接菌处理;经MT诱导后在抗、感品种中SOD活性均明显高于未诱导+接菌处理,说明MT诱导可有效提升SOD活性,从而使植株产生更强的抗病性;在抗、感品种中未诱导+接菌处理MDA含量均于24 h后出现明显上升的趋势,但MT激发诱导+挑战接菌处理,仍保持平缓下降的趋势,说明MT激发诱导可明显增强植株抗病性,从而使植株受病原菌危害最小。3.采用qRT-PCR技术分析了经MT激发诱导抗、感红小豆锈病品种,并于激发诱导后48 h挑战接种豇豆单胞锈菌夏孢子后不同时间点红小豆病程相关蛋白的表达情况,结果表明,在感病品种中,MT激发诱导+挑战接菌处理Chitinase(CHI)基因相对表达量于24h达到峰值,相对表达量是未诱导+接菌处理的7.35倍,与抗病品种中未诱导+接菌处理CHI基因相对表达量相似;在感病品种中,MT激发诱导+挑战接菌处理β-1,3-glucanase(GLU)基因相对表达量于48 h达到峰值,相对表达量比未诱导+未接菌高出24.91倍,与抗病品种相比,明显高于抗病品种中MT激发诱导+挑战接菌处理;Pathogenesis related protein1(PR1)基因和Pathogenesis related protein5(PR5)基因的相对表达量,在抗、感品种中MT激发诱导+挑战接菌处理均于48 h达到峰值且明显高于未诱导接菌处理,说明经MT诱导后,植株体内4种抗病基因均呈现明显上调趋势,从而使植株产生更强的抗病性。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S435.21
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