不同秋眠等级苜蓿匍柄霉叶斑病抗性评价及抗病机理研究

论文摘要

本研究对河北廊坊万庄镇3年生苜蓿田发病严重的匍柄霉叶斑病进行了田间病害调查、病原菌分离及鉴定。在此基础上,利用室内接种方法,评价了50份紫花苜蓿材料对匍柄霉叶斑病的抗病性,并分析了气孔及秋眠性与种质资源抗病性的关系,参考种质资源抗病性鉴定的聚类结果,筛选出8份具有不同抗病等级的代表材料进行抗病过程中生理生化特性的研究。研究的主要结论如下:1.对廊坊地区苜蓿病害的调查结果表明,苜蓿匍柄霉叶斑病属于该地区苜蓿病害新纪录,且发生程度较严重。将病原菌经室内分离鉴定、幼苗接种致病性测定,采用Booth的分类标准和系统,确识廊坊地区苜蓿匍柄霉叶斑病的病原菌属于半知菌亚门、丝孢目、暗色孢科、匍柄霉属,苜蓿匍柄霉(Stemphylium botryosum Wallr)。2.对苜蓿匍柄霉菌的生物学特性研究表明,该菌在V8培养基上生长较快,第四天开始产孢,分生孢子棍棒型、柱型或椭圆形,大小18～25um×22～30um。初期分生孢子有1个横隔,随着孢子渐渐成熟,有1～4个横隔,0～3个纵隔。分生孢子顶生于孢子梗上、单生,基部常有孢痕。分生孢子梗单生很少有分枝。该菌在无菌水中,25℃下,4h开始萌发,14h达到萌发高峰。分生孢子萌发的最佳湿度为95%以上,最适萌发温度为25℃左右,最适萌发pH值为5～8。3.对影响匍柄霉叶斑病接种评价多因素的分析表明,以涂抹法,25℃下,孢子悬浮液浓度为5.0×10~5～1.0×10~6个孢子/ml左右时接种效果最佳。整株接种后,以10～15d调查病害的发生为最佳时期。离体叶法接种能够用于苜蓿匍柄霉叶斑病抗性评价中,在离体叶法接种苜蓿匍柄霉叶斑病时,以浸泡法接种效果最佳,接种材料的叶龄对接种效果影响较大,以成叶为离体叶接种的最佳材料。从而建立了匍柄霉叶斑病接种评价的技术体系。4.利用田间自然发病评价、室内整株接种和离体叶接种3种方法同时对50份紫花苜蓿品种进行了匍柄霉叶斑病抗性评价,结果表明,不同紫花苜蓿品种对该病的抗性差异显著,3种评价方法有显著的相关性,但分析表明盆栽整株接种法能更好的鉴定出不同种质材料抗病性的变异,因此以盆栽接种法对50份种质资源抗病性进行鉴定,结果表明,50份材料中属于抗病品种的有3份,中抗品种17份、中感品种23份,高感品种7份,无高抗品种。根据评价结果筛选出不同抗病等级的8份材料,作为抗病机制研究的代表材料。5.对叶片气孔与品种抗病性的研究结果表明,气孔密度越高抗病性越弱,气孔密度与抗病性呈显著负相关。50份材料的抗病性与其秋眠等级亦呈显著负相关,即秋眠等级越高,其抗病性越弱。研究还表明,气孔是该菌的主要入侵途径,而气孔密度与品种的秋眠等级呈显著正相关。6.对抗病过程中生理生化特性的研究表明,抗感品种间叶绿素含量差异显著,感病后,各品种的叶绿素含量均有所下降,但品种间差异较大。品种间叶绿素含量与抗病性呈显著正相关,感病后叶绿素含量变化与抗病性呈显著负相关。品种叶绿素含量与抗病性显著正相关,感病后,抗病品种叶绿素含量下降幅度较感病品种小。7品种间POD酶活性与抗病性呈显著正相关,接种后,各品种酶活性的升高率与抗病性亦显著正相关。感病前,各品种PAL酶活性无显著差异,感病后,苜蓿叶片内PAL酶活性显著增加,抗病品种酶活性升高较快且升高率显著大于感病品种,表明PAL参与了寄主抗病反应的过程,且与抗病性呈显著正相关。感病后,抗感品种叶片内PPO活性均显著升高,但抗感品种间PPO酶活性无显著差异,说明PPO虽然参与了抗病反应,但在苜蓿抗叶斑病的过程中PPO可能不是主要的抗病因子。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 引言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 研究综述
• 1.2.1 苜蓿病害研究进展
• 1.2.1.1 苜蓿病害的分布
• 1.2.1.2 苜蓿抗病种质评价
• 1.2.1.3 苜蓿抗病育种进展
• 1.2.1.4 分子生物学在苜蓿抗病研究中的应用
• 1.2.2 苜蓿匍柄霉叶斑病研究进展
• 1.2.2.1 匍柄霉叶斑病的分布及危害
• 1.2.2.2 病原菌的生物学特性
• 1.2.2.3 抗病等级
• 1.2.2.4 抗病品种选育
• 1.2.3 苜蓿抗病研究展望
• 1.2.4 植物生理生化特性与抗病性的关系
• 1.2.4.1 气孔与植物的抗病性
• 1.2.4.2 叶绿素含量与植物抗病的关系
• 1.2.4.3 过氧化物酶POD与植物抗病性的关系
• 1.2.4.4 苯丙氨酸解氨酶PAL与植物抗病性的关系
• 1.2.4.5 多酚氧化酶PPO与植物抗病性的关系
• 1.2.1.6 苜蓿生理生化特性与抗病性的研究
• 1.3 研究的主要内容和技术路线
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 苜蓿匍柄霉叶斑病病原的研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验地概况
• 2.1.2 供试培养基
• 2.1.3 病害调查
• 2.1.4 病样采集
• 2.1.5 病原菌的分离
• 2.1.6 病原菌的纯化
• 2.1.7 病原菌致病性测定
• 2.1.8 病原菌培养性状及鉴定
• 2.1.9 病原菌萌发的影响因素
• 2.1.9.1 孢子萌发与时间的关系
• 2.1.9.2 湿度对孢子萌发的影响
• 2.1.9.3 温度对孢子萌发的影响
• 2.1.9.4 pH值对孢子萌发的影响
• 2.1.9.5 孢子萌发与营养的关系
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 病害症状
• 2.2.2 病害发生情况调查
• 2.2.3 病原菌分离
• 2.2.4 致病性测定
• 2.2.4.1 三类分离物致病性测定
• 2.2.4.2 菌株致病性测定
• 2.2.5 病原菌鉴定
• 2.2.6 病原菌萌发的影响因素
• 2.2.6.1 孢子萌发与时间的关系
• 2.2.6.2 湿度对孢子萌发的影响
• 2.2.6.3 温度对孢子萌发的影响
• 2.2.6.4 PH值对孢子萌发的影响
• 2.2.6.5 孢子萌发与营养的关系
• 2.3 小结与讨论
• 2.3.1 小结
• 2.3.2 讨论
• 3 影响匍柄霉叶斑病接种评价多因素的分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.1.1 供试菌株
• 3.1.1.2 供试苜蓿
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.2.1 菌液浓度对接种评价的影响
• 3.1.2.2 整株接种的影响因素
• 3.1.2.3 离体叶接种的影响因素
• 3.1.3 病害分级标准
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 菌液浓度
• 3.2.2 整株接种方法的比较
• 3.2.3 病害调查时间对接种评价的影响
• 3.2.4 离体叶接种影响因素的分析
• 3.2.4.1 接种方法的比较
• 3.2.4.2 最佳保湿方法的选择
• 3.2.4.3 离体叶接种最佳叶龄的选择
• 3.3 小结与讨论
• 3.3.1 小结
• 3.3.2 讨论
• 4 苜蓿品种匍柄霉叶斑病抗病性评价
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.1.1 供试菌株
• 4.1.1.2 紫花苜蓿
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.2.1 田间抗病评价
• 4.1.2.2 整株接种评价
• 4.1.2.3 离体叶接种评价
• 4.1.2.4 品种抗病性鉴定
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 田间抗病评价
• 4.2.2 接种评价
• 4.2.2.1 整株接种评价
• 4.2.2.2 离体叶接种评价
• 4.2.3 不同评价方法下品种抗病性的比较
• 4.2.3.1 品种抗病性的比较
• 4.2.3.2 评价方法的筛选
• 4.2.4 50份材料抗病等级的确定
• 4.2.5 50份材料聚类分析
• 4.2.6 秋眠性与抗病性
• 4.3 小结与讨论
• 4.3.1 小结
• 4.3.2 讨论
• 5 叶片气孔与抗病性的关系
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验方法
• 5.1.2.1 气孔的观察
• 5.1.2.2 气孔密度和气孔口长度的测定
• 5.1.2.3 病原菌侵入途径的观察
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 气孔与抗病性的关系
• 5.2.2 病原菌侵入途径的观察
• 5.3 小结与讨论
• 5.3.1 小结
• 5.3.2 讨论
• 6 苜蓿品种生理生化特性与抗匍柄霉叶斑病的研究
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.1.1 紫花苜蓿
• 6.1.1.2 供试菌株
• 6.1.2 试验方法
• 6.1.2.1 苜蓿幼苗培养及接种
• 6.1.2.2 叶绿素含量的测定
• 6.1.2.3 过氧化物酶POD活性的测定
• 6.1.2.4 苯丙氨酸解氨酶PAL活性的测定
• 6.1.2.5 多酚氧化酶PPO活性的测定
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 叶绿素含量与抗病性的关系
• 6.2.2 过氧化物酶活性与匍柄霉叶斑病抗性的关系
• 6.2.2.1 过氧化物酶活性的测定结果
• 6.2.2.2 过氧化物酶活性与抗病的关系
• 6.2.3 苯丙氨酸解氨酶活性与抗病性的关系
• 6.2.4 多酚氧化酶活性与抗病性的关系
• 6.3 小结与讨论
• 6.3.1 小结
• 6.3.2 讨论
• 7 综合结论
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢