瘤黑粉菌侵染玉米的组织细胞学差异及自交系抗性鉴定
发布时间：2022-01-07 19:55
玉米瘤黑粉病是我国玉米产区的主要病害之一,提高品种抗性是控制该病最经济有效的措施。解析玉米苗期抗感瘤黑粉病的组织学、细胞学和生理差异是深入了解瘤黑粉病发病规律的基础和前提。本研究采用人工注射法对204份玉米自交系进行接种鉴定并明确自交系间抗感差异。以感病自交系掖478、抗病自交系齐319为材料,利用WGA-AF-488/PI染色、石蜡切片检测接种玉米瘤黑粉菌后0d、2d、4d、8d、12d抗感材料间感染程度差异,追踪抗感材料间动态发病过程;利用扫描电镜、透射电镜技术分析不同时间节点抗感材料间细胞结构差异;通过对不同时间节点抗感材料生理指标差异进行分析,揭示叶片苗期抗感材料对瘤黑粉菌侵染生理变化。研究结果初步阐明玉米抗感瘤黑粉病组织学、细胞学和生理学差异,可为探索寄主抗病防御途径和筛选抗病种质提供理论参考。主要结果如下:1.对204份玉米自交系进行人工注射接种瘤黑粉冬孢子,鉴定分析表明高感、感病和中抗自交系所占比例较大,抗病和高抗自交系所占比例较小,且不同玉米种质对瘤黑粉的抗性存在差异,旅大红骨、Lancaster、四平头、BSSS和PA类种质多出现不同程度的感病特征,而拥有亚热带和热带...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玉米自交系对玉米瘤黑粉病抗性分析
沈阳农业大学硕士学位论文193结果与分析3.1玉米自交系抗性鉴定本试验经连续两年对来自PB、BSSS、PA、Lancaster、四平头、旅大红骨6个不同血缘的204份玉米自交系进行人工接种鉴定，通过田间表型评价分析得到，高抗自交系3个，占比1.47%，抗病自交系18个，占比8.82%，中抗自交系49个，占比24.02%，感病自交系48个，占比23.53%，高感自交系86个，占比42.16%（图1）。图1玉米自交系对玉米瘤黑粉病抗性分析Fig.1AnalysisofresistanceofmaizeinbredlinestoUstilagomaydisHR：高抗；R：抗病；MR：中抗；S：感；HS：高感HR:Highlyresistant;R:Resisant;MR:Moderatelyresistant;S:Susceptible;HS:Highlysusceptible.进一步分析来源于6个血缘的自交系抗瘤黑粉病差异，对204份自交系发病等级进行分析。其中PB血缘平均病级数为4.87，BSSS血缘平均病级数为8，PA血缘平均病级数为7，四平头血缘平均病级数为7.11，旅大红骨血缘平均病级数为7.10，Lancaster血缘平均病级数为7.56（图2）。由此可见204份玉米自交系中高感自交系所占比例最高，高抗所占比例最校分析不同血缘的平均病级数发现PB血缘的平均病级数最低。图2不同血缘自交系瘤黑粉病发病等级Fig.2Thedieaseseoresofdifferentsubgroup1.47%8.82%24.02%23.53%42.16%HRRMRSHS
3.2 玉米瘤黑粉菌培养与接种 本试验利用玉米瘤黑粉菌 FB1/FB2 对掖 478 和齐 319 进行人工接种鉴定，观察叶片表型差异。FB1 菌落在培养基上呈酵母状（图 3 A），FB2 菌落在培养基上呈现菌丝状（图 3 B）。经 YEPSL 液体培养获得有横隔的担子（图 3 C），担孢子经棉兰乳酸酚染色液染成蓝色（图 3 D），不同类型担孢子融合后经 DAPI 染色获得具有两个细胞核的双核菌株（图 3 E）。通过人工接种将双核菌液注射于六叶一心期的抗感材料中，2d 时掖 478叶片开始零星变黄（图 3 A2），侵染 4d 时叶片少量褪绿（图 3 A3），侵染 8d 时叶片严重褪绿并开始褶皱（图 3 A4），侵染 12d 时叶片出现瘤状物（图 3 A5），齐 319 侵染 8d时才观察到接种部位零星变黄（图 3 B4），侵染 12d 时叶片褪绿面积增大（图 3 B5）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米种质资源大规模多年多点多病害的自然发病抗性鉴定[J]. 段灿星,董怀玉,李晓,李红,李春辉,孙素丽,朱振东,王晓鸣. 作物学报. 2020(08)
[2]629份国内外玉米种质及杂交种对丝黑穗病的抗性评价[J]. 王春明,郭成,周天旺,段灿星. 草地学报. 2019(04)
[3]糜子叶片内源激素及保护系酶对黑穗病菌胁迫的响应[J]. 吴恩果,张大众,刘佳佳,刘元霞,高小丽,高金锋,冯佰利. 植物生理学报. 2019(06)
[4]基于农艺性状的糜子抗黑穗病资源田间鉴定与评价[J]. 刘元霞,宗国豪,吴恩果,张大众,刘龙,王洪露,冯佰利. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2019(12)
[5]小麦矮腥黑粉菌侵染小麦子房的激光共聚焦显微观察方法[J]. 李超,陈德来,魏晓庆,刘俭俭,刘太国,刘博,陈万权,高利. 植物保护. 2019(01)
[6]乌龙茶种质叶片微形态特征的扫描电镜观察[J]. 杨国一,于文涛,郑晶,陈静,谢微微,叶乃兴. 南方农业学报. 2018(10)
[7]天水市玉米瘤黑粉病发生情况调查及药剂防治研究[J]. 王双全,谢谦,张升恒,魏云林,蔡星辉. 现代农业科技. 2018(09)
[8]皖北玉米瘤黑粉病的发生与防治[J]. 张书. 现代农业科技. 2017(12)
[9]木薯叶片组织结构及生理生化特征与其抗细菌性枯萎病的关系[J]. 李伯凌,霍本君,朱寿松,熊茜,李可,罗丽娟,李春霞,陈银华. 热带生物学报. 2017(03)
[10]玉米瘤黑粉病与丝黑穗病高效接种方法的筛选[J]. 邹晓威,夏蕾,王娜,姜兆远,李莉,郑岩. 东北农业科学. 2017(01)
博士论文
[1]水稻主效抗病基因抗白叶枯病和细菌性条斑病的细胞学机制研究[D]. 曹剑波.华中农业大学 2018
[2]梨果实愈伤组织对致腐真菌侵染的生理响应机制研究[D]. 赵娟.西北农林科技大学 2012
[3]油菜（Brassica napus）品种（系）与菌核菌（Sclerotinia sclerotiorum）相互作用机理研究[D]. 李方球.湖南农业大学 2001
硕士论文
[1]玉米瘤黑粉病菌遗传多样性及玉米品种抗性分析[D]. 刘小迪.沈阳农业大学 2019
[2]玉米抗灰斑病组织细胞学及生理机制研究[D]. 吕静波.沈阳农业大学 2019
[3]玉米花序反向发育特征和激素原位分析[D]. 王洋.沈阳农业大学 2019
[4]不同抗性甘蔗品种应答黑穗病菌侵染的生理生化特性及蛋白质组学研究[D]. 宋奇琦.广西大学 2018
[5]谷瘟病菌拮抗菌的筛选及谷子对黑粉菌的响应[D]. 牛倩云.山西大学 2018
[6]甘蔗黑穗病菌遗传多样性分析及与寄主互作生理差异研究[D]. 徐刚红.华南农业大学 2016
[7]甘蔗受黑穗病菌侵染后的形态结构及生理生化变化[D]. 莫凤连.广西大学 2012
[8]瘤黑粉菌生物学及玉米抗性鉴定研究[D]. 石菁.甘肃农业大学 2009
[9]玉米丝黑穗病菌冬孢子萌发条件及生防菌的筛选[D]. 刘洪亮.黑龙江八一农垦大学 2008
本文编号：3575169
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玉米自交系对玉米瘤黑粉病抗性分析
沈阳农业大学硕士学位论文193结果与分析3.1玉米自交系抗性鉴定本试验经连续两年对来自PB、BSSS、PA、Lancaster、四平头、旅大红骨6个不同血缘的204份玉米自交系进行人工接种鉴定，通过田间表型评价分析得到，高抗自交系3个，占比1.47%，抗病自交系18个，占比8.82%，中抗自交系49个，占比24.02%，感病自交系48个，占比23.53%，高感自交系86个，占比42.16%（图1）。图1玉米自交系对玉米瘤黑粉病抗性分析Fig.1AnalysisofresistanceofmaizeinbredlinestoUstilagomaydisHR：高抗；R：抗病；MR：中抗；S：感；HS：高感HR:Highlyresistant;R:Resisant;MR:Moderatelyresistant;S:Susceptible;HS:Highlysusceptible.进一步分析来源于6个血缘的自交系抗瘤黑粉病差异，对204份自交系发病等级进行分析。其中PB血缘平均病级数为4.87，BSSS血缘平均病级数为8，PA血缘平均病级数为7，四平头血缘平均病级数为7.11，旅大红骨血缘平均病级数为7.10，Lancaster血缘平均病级数为7.56（图2）。由此可见204份玉米自交系中高感自交系所占比例最高，高抗所占比例最校分析不同血缘的平均病级数发现PB血缘的平均病级数最低。图2不同血缘自交系瘤黑粉病发病等级Fig.2Thedieaseseoresofdifferentsubgroup1.47%8.82%24.02%23.53%42.16%HRRMRSHS
3.2 玉米瘤黑粉菌培养与接种 本试验利用玉米瘤黑粉菌 FB1/FB2 对掖 478 和齐 319 进行人工接种鉴定，观察叶片表型差异。FB1 菌落在培养基上呈酵母状（图 3 A），FB2 菌落在培养基上呈现菌丝状（图 3 B）。经 YEPSL 液体培养获得有横隔的担子（图 3 C），担孢子经棉兰乳酸酚染色液染成蓝色（图 3 D），不同类型担孢子融合后经 DAPI 染色获得具有两个细胞核的双核菌株（图 3 E）。通过人工接种将双核菌液注射于六叶一心期的抗感材料中，2d 时掖 478叶片开始零星变黄（图 3 A2），侵染 4d 时叶片少量褪绿（图 3 A3），侵染 8d 时叶片严重褪绿并开始褶皱（图 3 A4），侵染 12d 时叶片出现瘤状物（图 3 A5），齐 319 侵染 8d时才观察到接种部位零星变黄（图 3 B4），侵染 12d 时叶片褪绿面积增大（图 3 B5）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米种质资源大规模多年多点多病害的自然发病抗性鉴定[J]. 段灿星,董怀玉,李晓,李红,李春辉,孙素丽,朱振东,王晓鸣. 作物学报. 2020(08)
[2]629份国内外玉米种质及杂交种对丝黑穗病的抗性评价[J]. 王春明,郭成,周天旺,段灿星. 草地学报. 2019(04)
[3]糜子叶片内源激素及保护系酶对黑穗病菌胁迫的响应[J]. 吴恩果,张大众,刘佳佳,刘元霞,高小丽,高金锋,冯佰利. 植物生理学报. 2019(06)
[4]基于农艺性状的糜子抗黑穗病资源田间鉴定与评价[J]. 刘元霞,宗国豪,吴恩果,张大众,刘龙,王洪露,冯佰利. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2019(12)
[5]小麦矮腥黑粉菌侵染小麦子房的激光共聚焦显微观察方法[J]. 李超,陈德来,魏晓庆,刘俭俭,刘太国,刘博,陈万权,高利. 植物保护. 2019(01)
[6]乌龙茶种质叶片微形态特征的扫描电镜观察[J]. 杨国一,于文涛,郑晶,陈静,谢微微,叶乃兴. 南方农业学报. 2018(10)
[7]天水市玉米瘤黑粉病发生情况调查及药剂防治研究[J]. 王双全,谢谦,张升恒,魏云林,蔡星辉. 现代农业科技. 2018(09)
[8]皖北玉米瘤黑粉病的发生与防治[J]. 张书. 现代农业科技. 2017(12)
[9]木薯叶片组织结构及生理生化特征与其抗细菌性枯萎病的关系[J]. 李伯凌,霍本君,朱寿松,熊茜,李可,罗丽娟,李春霞,陈银华. 热带生物学报. 2017(03)
[10]玉米瘤黑粉病与丝黑穗病高效接种方法的筛选[J]. 邹晓威,夏蕾,王娜,姜兆远,李莉,郑岩. 东北农业科学. 2017(01)
博士论文
[1]水稻主效抗病基因抗白叶枯病和细菌性条斑病的细胞学机制研究[D]. 曹剑波.华中农业大学 2018
[2]梨果实愈伤组织对致腐真菌侵染的生理响应机制研究[D]. 赵娟.西北农林科技大学 2012
[3]油菜（Brassica napus）品种（系）与菌核菌（Sclerotinia sclerotiorum）相互作用机理研究[D]. 李方球.湖南农业大学 2001
硕士论文
[1]玉米瘤黑粉病菌遗传多样性及玉米品种抗性分析[D]. 刘小迪.沈阳农业大学 2019
[2]玉米抗灰斑病组织细胞学及生理机制研究[D]. 吕静波.沈阳农业大学 2019
[3]玉米花序反向发育特征和激素原位分析[D]. 王洋.沈阳农业大学 2019
[4]不同抗性甘蔗品种应答黑穗病菌侵染的生理生化特性及蛋白质组学研究[D]. 宋奇琦.广西大学 2018
[5]谷瘟病菌拮抗菌的筛选及谷子对黑粉菌的响应[D]. 牛倩云.山西大学 2018
[6]甘蔗黑穗病菌遗传多样性分析及与寄主互作生理差异研究[D]. 徐刚红.华南农业大学 2016
[7]甘蔗受黑穗病菌侵染后的形态结构及生理生化变化[D]. 莫凤连.广西大学 2012
[8]瘤黑粉菌生物学及玉米抗性鉴定研究[D]. 石菁.甘肃农业大学 2009
[9]玉米丝黑穗病菌冬孢子萌发条件及生防菌的筛选[D]. 刘洪亮.黑龙江八一农垦大学 2008
本文编号：3575169
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