苯甲酸对稻瘟病菌作用机制初探

论文摘要

本研究初步探索了苯甲酸（Benzoic Acid）对稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）的作用机制。分别测定了苯甲酸的抑菌谱及其对稻瘟病菌活体和离体抑菌活性;苯甲酸对稻瘟病菌不同生长发育阶段和细胞形态学的影响;初步明确了苯甲酸对稻瘟病菌呼吸作用、生物膜结构的影响以及苯甲酸对稻瘟病菌大分子（DNA和蛋白质）生物合成的影响。并测定了稻瘟病菌抗苯甲酸突变体的部分生物性状。获得如下研究结果:1.苯甲酸对供试的8种植物病原真菌表现出不同程度的抑制活性,其中对黄瓜疫霉病菌离体抗菌活性最高,EC50为24.4011μg/mL,其次为水稻纹枯病菌EC50为62.6459μg/mL,对番茄灰霉病菌、水稻稻瘟病菌、小麦赤霉病菌及苹果斑点落叶病菌的活性相对较弱,EC50分别为111.9009μg/mL、128.4710μg/mL、291.3639μg/mL和312.6817μg/mL,对辣椒炭疽病菌和苹果腐烂病菌基本无活性,EC50均大于500μg/mL。2.本研究探索了用大麦叶段法进行稻瘟病菌对苯甲酸的敏感性测定的方法,试验结果表明,只要采用第1叶位上的叶片制取叶段,1×104个孢子/mL的稻瘟病菌孢子悬浮液接种,将叶段一端插于50μg/mL苯并咪唑的水琼脂蔗糖培养基上,保湿培养7天后调查结果,能获得稳定可靠的结果,另外进行叶段处理时吐温20和有机溶剂丙酮的含量应分别低于0.5%0和0.1%。苯甲酸对稻瘟病菌的EC50值为33.0705μg/mL表明苯甲酸对稻瘟病菌病斑的扩展有一定的抑制作用。3.苯甲酸对稻瘟病菌菌落生长的抑制活性相对较低,其EC50为128.4710μg/mL,最低抑制浓度（MIC）为140μg/mL,对菌丝干重EC50为41.2368μg/mL,对孢子萌发和芽管伸长的最低抑制浓度（MIC）均为80μg/mL。对稻瘟病菌菌丝形态影响的试验表明,苯甲酸能使稻瘟病菌的菌丝溢缩呈链条装,菌丝分支明显增多、扭曲,顶端膨大等4.苯甲酸对菌丝体蛋白质及DNA含量影响的试验表明,当药剂处理浓度为200μg/mL和150μg/mL时,菌丝体内可溶性蛋白质含量与对照相比差异显著,校正抑制率分别为63%和55%,而当药剂处理浓度为50μg/mL和10μg/mL时,菌丝体内可溶性蛋白质的含量比对照高,说明低浓度下苯甲酸能促进其蛋白质的合成。经药剂处理的稻瘟病菌菌丝体的DNA含量均高于对照,且随药剂浓度的降低,DNA含量呈递增趋势,说明苯甲酸在一定的浓度范围内能促进稻瘟病菌DNA的合成。苯甲酸对稻瘟病菌细胞膜通透性和呼吸作用的影响试验表明,苯甲酸对稻瘟病菌菌丝体细胞膜的通透性没有影响。苯甲酸浓度为200μg/mL时对稻瘟病菌孢子呼吸作用的抑制率与80μg/mL的阳性对照药剂嘧菌酯相当均达40%以上。5.在室内采用药剂诱导和紫外诱变都能获得苯甲酸的抗药性菌株,其抗性水平在1.13-5.14倍之间。对获得的抗性菌株进行部分生物学性状研究表明,苯甲酸的抗药性菌株在无药的培养基上转代培养10代后,其抗性水平没有显著变化,抗药性状能稳定遗传,抗性菌株的致病力与敏感菌株无显著差异。苯甲酸与稻瘟灵、异稻瘟净、春雷霉素、多菌灵均不存在交互抗药性,推测苯甲酸对稻瘟病菌的抑制可能具有与上述药剂不同的作用机制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 稻瘟病的发生发展规律及危害
• 1.1 稻瘟病的发生历史
• 1.2 稻瘟病的分布和危害
• 1.3 水稻稻瘟病的症状
• 1.3.1 苗瘟
• 1.3.2 叶瘟
• 1.3.3 节瘟
• 1.3.4 穗颈瘟
• 1.3.5 谷粒瘟
• 1.4 水稻稻瘟病的病原物
• 1.5 稻瘟病的病害循环
• 1.6 稻瘟病的发病因素
• 1.7 稻瘟病的防治
• 1.7.1 选育和推广抗病品种
• 1.7.2 农业防治
• 1.7.3 药剂防治
• 2 稻瘟病防治药剂的概况
• 2.1 稻瘟病防治药剂的开发历史
• 2.2 防治稻瘟病的代表药剂的作用机制
• 2.2.1 重金属化合物的作用机制
• 2.2.2 蛋白质生物合成抑制剂
• 2.2.3 磷脂质生物合成抑制剂
• 2.2.4 黑色素合成抑制剂
• 2.2.5 寄主抗性增强剂
• 3 苯甲酸及其研究现状
• 3.1 苯甲酸的基本性质
• 3.2 苯甲酸的毒性
• 3.3 苯甲酸在食品防腐中的作用机制的研究进展
• 3.4 苯甲酸在农药和其他领域的应用
• 3.4.1 苯甲酸及其盐在农药上的应用
• 3.4.2 苯甲酸及其盐在其他领域的应用
• 4 植物病原菌的抗药性与治理策略
• 4.1 植物病原菌抗药性的定义
• 4.2 植物病原菌产生抗药性的原因
• 4.2.1 关于抗药性产生原因的争论
• 4.2.2 一个经典的试验
• 4.3 植物病原菌抗药性现状
• 4.3.1 水稻稻瘟病的抗药性现状
• 4.3.2 一些常见植物病原菌的抗药性现状
• 4.4 病原菌抗药性机制
• 4.5 抗药性的治理策略
• 4.5.1 规范杀菌剂的使用
• 4.5.2 采用综合防治的策略防治作物病害
• 4.5.3 加强科学研究
• 5 研究目的和意义
• 第二章 苯甲酸抑菌谱的测定
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 供试药剂
• 1.1.2 供试菌株
• 1.1.3 供试培养基
• 1.1.4 仪器设备
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 菌丝生长速率法
• 2 结果与分析
• 3 结论与讨论
• 第三章 苯甲酸对稻瘟病菌活体药效试验
• 1 材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 供试大麦品种
• 1.1.2 供试菌株
• 1.1.3 供试药剂
• 1.1.4 供试培养基
• 1.1.5 仪器设备
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 感病大麦品种的栽培
• 1.2.2 孢子悬浮液的配制
• 1.2.3 大麦叶段法用于测定苯甲酸对稻瘟病菌药效的研究
• 1.2.4 供试菌株致病力测定
• 1.2.5 苯甲酸对稻瘟病菌药效测定
• 2 结果与分析
• 2.1 大麦叶段法用于苯甲酸对稻瘟病菌药效测定的影响因子研究
• 2.1.1 大麦叶龄对稻瘟病菌侵染率的影响
• 2.1.2 接种体浓度对稻瘟病菌侵染影响
• 2.1.3 表面展着剂及溶剂的影响
• 2.1.4 保湿方法及保鲜剂浓度的选择
• 2.2 原始菌株致病力测定
• 2.3 苯甲酸对稻瘟病菌药效测定
• 3 结论与讨论
• 第四章 苯甲酸防治稻瘟病菌的作用机制初探
• 1 材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 供试菌株
• 1.1.2 供试药剂
• 1.1.3 供试培养基
• 1.1.4 仪器设备
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 不同pH值的培养基对稻瘟病菌菌丝生长及苯甲酸药效影响比较
• 1.2.2 苯甲酸对稻瘟病菌不同生育阶段的影响
• 1.2.3 苯甲酸对稻瘟病菌可溶性蛋白质和DNA含量的影响
• 1.2.4 苯甲酸对稻瘟病菌菌丝细胞膜通透性及分生孢子呼吸作用的影响
• 2 结果与分析
• 2.1 不同pH值培养基对稻瘟病菌菌丝生长及苯甲酸药效影响比较
• 2.1.1 苯甲酸对PS培养液pH值的影响
• 2.1.2 不同pH值培养条件下苯甲酸对菌丝干重的影响
• 2.2 苯甲酸对稻瘟病菌不同生育阶段的影响
• 2.2.1 苯甲酸对稻瘟病菌菌丝形态的影响
• 2.2.2 苯甲酸对稻瘟病菌菌丝干重的影响
• 2.2.3 苯甲酸对稻瘟病菌菌落生长的影响
• 2.2.4 苯甲酸对稻瘟病菌孢子萌发和芽管生长的影响
• 2.2.5 苯甲酸对稻瘟病菌产孢量的影响
• 2.2.6 结论与讨论
• 2.3 苯甲酸对稻瘟病菌可溶性蛋白质和DNA含量的影响
• 2.3.1 苯甲酸对稻瘟病菌可溶性蛋白质含量的影响
• 2.3.2 苯甲酸对稻瘟病菌DNA含量的影响
• 2.3.3 结论与讨论
• 2.4 苯甲酸对稻瘟病菌菌丝细胞膜通透性及分生孢子呼吸作用的影响
• 2.4.1 苯甲酸对稻瘟病菌菌丝细胞膜通透性的影响
• 2.4.2 苯甲酸对稻瘟病菌分生孢子呼吸作用的影响
• 2.4.3 结论与讨论
• 第五章 稻瘟病菌抗苯甲酸突变体的生物性状测定
• 1 材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 供试药剂
• 1.1.2 供试菌株
• 1.1.3 供试培养基
• 1.1.4 仪器设备
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 稻瘟病菌抗苯甲酸突变体的室内诱导
• 1.2.2 抗药突变体的抗药性水平
• 1.2.3 抗药突变体遗传稳定性研究
• 1.2.4 抗药性菌株致病力研究
• 1.2.5 抗药突变体的交互抗药性研究
• 2 结果与分析
• 2.1 稻瘟病菌抗苯甲酸突变体的室内诱导结果
• 2.2 抗药突变体的抗药性水平的测定
• 2.3 抗药突变体遗传稳定性研究
• 2.4 抗药性菌株致病力研究
• 2.5 抗药突变体的交互抗药性研究
• 3 结论与分析
• 第六章 结论与讨论
• 1 结论
• 2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介