画眉草弯孢霉菌特异性入侵马唐中病原菌酯酶和植物叶表层蜡质及其互相作用

论文摘要

马唐（Digitaria sanguinalis（L．）Scop．）是世界性恶性杂草之一。在中国，马唐也是旱地最重要的恶性杂草，主要危害玉米、棉花、高粱、大豆、花生、甘蔗、烟草等作物及草坪。画眉草弯孢霉（Curvularia eragrostidis）菌株QZ2000是从罹病马唐植株上分离得到专一性较强的病原菌，具有开发成微生物除草剂的潜力。本文主要探究该真菌入侵马唐的专一性机制。本研究以不能被画眉草弯孢霉入侵的草坪草高羊茅（Festuca arundinacea）为对照，观察了该真菌入侵两种植物的过程，结果显示了接种该真菌后，马唐叶片12 h后相继出现褐斑、透明斑，石蜡切片也表明真菌能突破表皮完成入侵。但高羊茅叶片不能被该真菌入侵，且能对偶有入侵的该真菌产生超敏反应。马唐和高羊茅接种画眉草弯孢霉后，马唐叶片防护酶SOD、POD、PAL活性上升缓慢。高羊茅叶片内SOD、POD活性没有明显变化，但其叶片内PAL却比马唐较早被激发产生。表明该真菌虽然不能入侵高羊茅，却能激发起部分防护反应。画眉草弯孢霉能入侵马唐，不能入侵高羊茅。该真菌在不同（腐生和寄生）环境中萌发产生不同的酯酶同工酶。马唐叶表层蜡质以及16-hydroxyhexadecanoic acid相对于高羊茅蜡质和palmitic acid，能更有效地诱导该真菌分泌酯酶，暗示了该病原菌胞外酯酶能被特异性底物诱导产生。植物的叶表层蜡质是抗真菌入侵的第一屏障，本文研究了马唐与高羊茅叶表层蜡质对画眉草弯孢霉生长、分化及粘附的影响。结果表明寄主马唐的蜡质有利于该真菌的生长，对附着胞的分化无显著影响；非寄主高羊茅蜡质能显著抑制该真菌萌发管的生长，抑制附着胞的形成。粘附实验表明，马唐蜡质比高羊茅蜡质更利于该真菌孢子在叶表面的粘附。提取的画眉草弯孢霉孢子外粗酯酶液降解两植物叶表蜡质的实验表明，马唐表面蜡质可以较完全地被降解掉，只有部分高羊茅叶表面蜡质被降解。GC-MS检测出马唐叶片蜡层中24种成分，高羊茅叶片蜡层中23种成分，两种蜡质中成分只有少数相同，其中马唐叶片蜡质主要成分是9，12-Octadccadien-1-ol，（Z，Z）-（54.3％），高羊茅叶片蜡质主要成分是9-Tricosene（49.8％）。基于植物叶表蜡质对该真菌分泌酯酶的诱导及真菌酯酶对植物叶表蜡质的降解作用不同。本研究认为植物叶表面蜡质与真菌孢子表面酯酶在决定真菌-植物的寄生关系中起重要作用。

论文目录

• 缩略词
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1 生物农药
• 1.1 生物除草剂发展概况
• 2 马唐
• 2.1 马唐的分布、危害
• 2.2 马唐的生物学特性及防治
• 3 画眉草弯孢霉
• 4 非寄主抗性
• 4.1 植物-病原物互作关系
• 4.2 非寄主抗性
• 4.3 病原菌的特异性入侵
• 5 植物叶外表皮蜡质
• 5.1 蜡质的成分
• 5.2 蜡质的功能
• 5.3 蜡质的合成与分泌
• 6 酯酶
• 第二章 画眉草弯孢霉在侵染马唐叶片过程的观察
• 1 材料与方法
• 1.1 画眉草弯孢霉孢子液的准备
• 1.2 供试植物材料的准备
• 2 结果与分析
• 2.1 病症描述
• 2.2 真菌入侵植物叶片表面观察
• 2.3 石蜡切片观察
• 3 讨论
• 第三章 植物对画眉草弯孢霉侵染的防护反应
• 1 材料与方法
• 1.1 植物材料、画眉草弯孢霉孢子液的准备
• 1.2 防护酶活性分析
• 2 结果与分析
• 2.2 SOD活性变化
• 2.3 PAL活性变化
• 3 讨论
• 第四章 画眉草弯孢霉孢子表面酯酶及其诱导分泌
• 1 材料与方法
• 1.1 孢子表面酯酶及萌发时产生酯酶的观察
• 1.2 孢子表面酯酶的提取
• 1.3 酯酶活力检测方法
• 1.4 温度对孢子表面酯酶活性的影响
• 1.5 pH对酯酶活性的影响
• 1.6 孢子萌发时胞外酯酶检测
• 1.7 植物叶表皮蜡质对酯酶的诱导
• 1.8 几种脂肪族化合物对酯酶分泌的影响
• 2 结果与分析
• 2.1 孢子萌发过程中酯酶的分泌
• 2.2 孢子胞外酯酶同工酶
• 2.3 温度和pH对酯酶活性的影响
• 2.4 植物蜡质及几种脂肪族化合物对画眉草弯孢霉孢子萌发时分泌酯酶的诱导
• 3 讨论
• 第五章 马唐与高羊茅表面蜡层对画眉草弯孢霉菌株生长的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 真菌孢子的制备,植物材料的准备
• 1.2 蜡质对画眉草弯孢霉生长的影响
• 1.3 孢子在完整及去蜡质离体叶片上生长比较研究
• 1.4 孢子在玻片上的两种植物蜡层上生长比较研究
• 1.5 一种植物叶表蜡质对在另一种叶片上孢子萌发的影响
• 1.6 蜡质对孢子粘附的影响
• 2 结果与分析
• 2.2 去除叶表面蜡质后对画眉草弯孢霉孢子萌发管长及产生附着胞的影响
• 2.3 玻片上蜡质后对画眉草弯孢霉孢子萌发管长
• 2.4 植物叶表面蜡质分别平铺到另一植物叶表对画眉草弯孢霉孢子萌发管长及产生附着胞的影响
• 2.5 植物叶表面蜡质画眉草弯孢霉孢子粘附的影响
• 3 讨论
• 3.1 蜡质对真菌粘附作用
• 3.2 蜡质对真菌生长和分化的影响
• 第六章 画眉草弯孢霉孢子表面酯酶同工酶的初步分离及其对马唐高羊茅表面蜡质的降解情况
• 1 材料与方法
• 1.1 植物叶表面蜡质的硅胶薄层层析,碘蒸气显色
• 1.2 酯酶的初步分离
• 1.3 酯酶同工酶对蜡质的作用分析
• 1.4 酯酶降解两种植物叶表皮蜡被的形态比较
• 1.5 孢子胞外酯酶对两种植物蜡质的体外降解作用
• 2 结果与分析
• 2.1 植物叶表面蜡质薄层层析
• 2.2 对孢子表面酯酶同工酶初步分离
• 2.3 初步分离的E1,E2,E3,分别与植物蜡质孵育后的气谱图
• 2.5 孢子外粗酯酶液对两种植物蜡质的降解
• 2.5 质谱
• 3 论讨
• 第七章 马唐与高羊茅叶表真菌拮抗细菌调查
• 1 材料与方法
• 1.1 植物叶表面观察
• 1.2 两种叶片的杀菌功能比较
• 1.3 马唐叶片上拮抗细菌的筛选
• 1.4 拮抗细菌对其它病原真菌的抗性
• 1.5 对拮抗菌的分类
• 2 结果与分析
• 2.1 叶表面观察
• 2.2 两种植物叶表片杀菌作用比较
• 2.3 拮抗细菌的筛选
• 3 讨论
• 参考文献
• 全文讨论和结论
• 创新之处
• 存在问题与展望
• 论文情况
• 致谢