论文题目: 中生菌素对水稻主要防御酶的系统诱导
论文类型: 博士论文
论文专业: 植物病理学
作者: 蒋细良
导师: 王慧敏
关键词: 中生菌素,过氧化物酶,苯丙氨酸解氨酶,查尔酮合成酶,多酚氧化酶,系统诱导
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 中生菌素是通过微生物发酵生产的一种农用抗生素,对水稻白叶枯病等农作物细菌性病害具有良好的防治效果。多年的田间试验结果表明,中生菌素的预防效果明显地好于化学农药,但它的治疗效果比化学农药差,且多年应用田间也未见抗药性菌株出现。因此,我们推测中生菌素除具有杀菌作用外,还可能提高植株的抗病性。 通过应用抗、感白叶枯病水稻近等位基因系悬浮细胞及不同抗性水稻品种作为研究体系,研究中生菌素对水稻悬浮细胞中重要防御酶苯丙氨酸解氨酶基因（pal）、过氧化物酶基因（po）、查尔酮合成酶基因（chs）转录表达的影响,PO和多酚氧化酶（PPO）同功酶谱带的变化及稻株中PO、PAL、PPO活性的变化与防效的关系,试图较为全面地阐述中生菌素的作用机制。 首先,建立了感病品系沈农1033及其携带Xa-4粤抗病基因CBB4的悬浮细胞系,为防卫反应基因表达研究提供了较好的研究体系。 中生菌素对水稻悬浮细胞中白叶枯病菌生长繁殖有很强的抑制作用,在悬浮细胞系中加入中生菌素7天后,中生菌素处理的悬浮细胞系中的白叶枯菌数量比未处理减少约105倍;感病品种悬浮细胞系中的白叶枯病菌的数量是抗病品种的10多倍,说明水稻对白叶枯病抗性与抑菌作用有关。 中生菌素、中生菌素+白叶枯菌和白叶枯茵处理都能诱导悬浮细胞中防卫基因po、pal、chs的转录表达。白叶枯菌处理时,CBB4三种防御酶基因诱导转录表达较沈农1033快,转录表达量大,表达持续时间长。中生菌素和中生菌素+白叶枯菌处理,对抗、感品种悬浮细胞三种防御酶基因转录表达影响效果相似,都能使二种酶的转录表达提前、表达量增加、表达时间延长。 中生菌素对悬浮细胞PO和PPO同功酶的影响表明,CBB4、沈农1033两种酶的同功酶都有三个谱带区,CBB4比沈农1033多一条PO同功酶b2带,少一条PPO同功酶b1带,接种白叶枯菌使CBB4 PO同功酶b2带消失,而中生菌素能诱导沈农1033 PO同功酶b2带的形成,推测PO同功酶b2带可能与白叶枯病抗性相关。 中生菌素对水稻芽期、茁期和成株期的PO、PPO和PAL三种防御酶活性的影响表明,种子经中生卤素浸种处理后,在芽期接种白叶枯病菌24h,苗期高抗品种2RCBB幼芽中三种防御酶活性显著增加。种子经中生菌素浸种、3-4叶期和移栽前5天喷施中生菌素,苗期接种白叶枯菌24h后,中生菌素对中抗品种CBB7三种防御酶诱激作用最强。中生菌素处理同苗期,成株期水稻接种白叶枯菌24h后,中抗品种叶片中三种防御酶活性提高高幅度最大。中生菌素前期处理对中抗品种防效最好,与中等抗性品种苗期和成株期三种防御酶活性提高程度最大相一致,说明中生菌素对水稻防御酶的诱激作用是防治白叶枯病的机理之一。 中生菌素前期处理能显著降低白叶枯病的严重度,在人工剪叶高菌量接种的情况下,防效最高者为中等抗性品种丰锦,达58.4%,其次为高抗品种CBB7,最低者为易感病品种金刚30。 以上研究表明,中生菌素既能抑制白叶枯菌的生长繁殖,又能诱导水稻的重要防御酶的表达,提高防御酶的活性,这是中生菌素对水稻白叶枯病取得良好防效的主要机制。
论文目录:
中文摘要
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第一章 文献综述
1．1 诱导抗病性研究的概况
1．2 引起诱导抗性的诱抗因子
1．2．1 非生物因子:主要包括物理因素和化学因子
1．2．2 生物因子
1．3 诱导抗病性产生的机制
1．3．1 诱导抗性中诱抗因子的识别和信号转换
1．3．2 诱导系统抗性产生的信号分子及信号传导
1．3．3 诱导抗性防治病害的机制
1．4 几种相关防御酶与诱导抗性的关系
1．4．1 几丁质酶与诱导抗性
1．4．2 苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonialyase，PAL)与诱导抗性
1．4．3 过氧化物酶(Peroxidase，PO)与诱导抗性
1．4．4 多酚氧化酶(Polyphenol oxidase，PPO)与诱导抗性的关系
1．4．5 查尔酮合成酶(chalcone synthase，CHS)与诱导抗性
1．5 水稻诱导抗病研究的情况
1．6 研究的目的及意义
第二章 水稻抗感白叶枯病菌近等位基因系悬浮细胞研究体系的建立
2．1 材料与方法
2．1．1 材料
2．1．2 方法
2．2 结果与分析
2．2．1 水稻愈伤组织的获得
2．2．2 水稻悬浮细胞系的获得
2．3 讨论与小结
2．3．1 讨论
2．3．2 小结
第三章 中生菌素对水稻悬浮细胞主要防卫反应基因转录表达的影响
3．1 材料与方法
3．1．1 材料
3．1．2 有关试剂及溶液的配置
3．1．3 方法
3．1．4 总 RNA提取
3．1．5 分子杂交
3．2 结果与分析
3．2．1 中生菌素对白叶枯病菌在水稻悬浮细胞中生长繁殖的影响
3．2．2 中生菌素对水稻悬浮细胞主要防御反应酶基因转录表达的影响
3．3 讨论与小结
3．3．1 讨论
3．3．2 小结
第四章 中生菌素对水稻悬浮细胞主要防御酶同功酶的影响
4．1 材料与方法
4．1．1 材料
4．1．2 有关试剂及溶液的配置
4．1．3 方法
4．2 结果与分析
4．2．1 中生菌素对PO同功酶的诱导作用
4．2．2 中生菌素对PPO同功酶的诱导作用
4．3 讨论与小结
4．3．1 讨论
4．3．2 小结
第五章 中生菌素对水稻主要防御酶活性影响及对白叶枯病的防治作用
5．1 材料和方法
5．1．1 材料
5．1．2 方法
5．2 结果
5．2．1 中生菌素对不同抗性水稻品种幼芽三种重要防御酶活性的影响
5．2．2 中生菌素对不同抗性水稻品种苗期三种重要防御酶活性的影响
5．2．3 中生菌素对不同抗性水稻品种成株期三种重要防御酶活性的影响
5．2．4 中生菌素前期处理水稻对白叶枯病的防治效果
5．3 讨论与小结
5．3．1 讨论
5．3．2 小结
第六章 总结与讨论
6．1 总结
6．2 讨论
参考文献
致谢
作者简历
发布时间: 2005-07-18
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