茶褐斑拟盘多毛孢对山茶致病机理的研究

论文摘要

本试验以茶褐斑拟盘多毛孢[Pestalotiopsis guepinii （Desm.） Stey]和园林绿化常用的山茶品种七心红（Camellia pitardii）为试材,对茶褐斑拟盘多毛孢菌产生的致病相关因子——毒素和细胞壁降解酶进行了多方面的研究。筛选出了茶褐斑拟盘多毛孢产毒的最佳培养条件,并对粗毒素的理化性质作了进一步的研究；对茶褐斑拟盘多毛孢在活体内外产生的细胞壁降解酶种类、活性及其动态变化进行了测定,并对细胞壁降解酶的动力学特性进行了研究；通过毒素和细胞壁降解酶对山茶叶片各项生理生化指标的影响,探索了茶褐斑拟盘多毛孢对山茶的致病机理。主要研究结果如下：1.茶褐斑拟盘多毛孢在供试的液体培养基中可以产生对山茶有毒性作用的毒素,对茶褐斑拟盘多毛孢菌的产毒培养条件的研究表明,该病菌的最佳产毒培养基是Fries培养基,最佳产毒培养条件是：25℃、培养液初始pH5.0、连续光照、振荡培养15d。2.用Fries培养基在最佳培养条件下培养出的茶褐斑拟盘多毛孢菌滤液制备成粗毒素,通过检测证明此粗毒素具有较强的热稳定性；对pH敏感,耐酸碱能力较差,pH5.0时毒素致病活性最强；茶褐斑拟盘多毛孢粗毒素中具有生物活性的成分大多是极性较大的物质。3.茶褐斑拟盘多毛孢在活体内外均能产生一系列细胞壁降解酶,其中木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶（PMG）、β-1,4—内切葡聚糖酶（Cx）、β-葡萄糖苷酶在活体内外的活性都较高,在致病过程中这几种酶起着重要作用；而漆酶在活体内外的活性都很低,在致病过程中的作用较小。4.对木聚糖酶、PMG、Cx和β-葡萄糖苷酶的动力学特性研究表明,PMG和Cx酶活反应的最适温度为50℃,β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶反应的最适温度为60℃；Cx、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶的最适pH均为5.0,PMG的最适pH为5.0-6.0,说明4种酶均倾向于弱酸性环境；Cx、PMG和木聚糖酶随着反应时间的延长酶活性下降,而β-葡萄糖苷酶活性随反应时间的延长先急剧升高后缓慢下降；4种细胞壁降解酶的最大反应速度从大到小依次为木聚糖酶、PMG、β-葡萄糖苷酶、Cx,它们和相应底物的亲和力由弱到强顺序为PMG、Cx、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶。5.生理生化测定表明,茶褐斑拟盘多毛孢的致病性是毒素和细胞壁降解酶协同作用的结果。毒素和酶协同作用对山茶膜系统的损伤最大,毒素对细胞膜的损伤次之,果胶酶、纤维素酶和木聚糖酶主要在病害扩展过程中起辅助作用；毒素在对山茶叶绿体的破坏中起主导作用；毒素和细胞壁降解酶均能在损伤小时诱导山茶抗性,使可溶性蛋白、可溶性糖含量及防御酶系（SOD、POD、PPO等）活性有所提高,但当机体组织被破坏后,山茶防御系统也被彻底破坏。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 山茶灰斑病的研究现状
• 1.1.1 山茶灰斑病的症状与病原菌的形态特点
• 1.1.2 山茶灰斑病的发生规律
• 1.2 植物病原真菌毒素
• 1.2.1 产毒真菌种类及特征
• 1.2.2 真菌毒素的化学类别
• 1.2.3 病原菌毒素的致病机理
• 1.3 细胞壁降解酶
• 1.3.1 降解酶的类型
• 1.3.2 细胞壁降解酶的作用机制
• 2 研究目的和意义
• 3 材料与方法
• 3.1 供试菌株
• 3.2 供试植物
• 3.3 供试培养基
• 3.4 产毒培养条件的研究
• 3.4.1 不同培养基对茶褐斑拟盘多毛孢产毒的影响
• 3.4.2 培养时间对产毒的影响
• 3.4.3 温度对产毒的影响
• 3.4.4 光照对产毒的影响
• 3.4.5 pH值对产毒的影响
• 3.4.6 培养方式对产毒的影响
• 3.4.7 生物检测及病情指数的计算
• 3.5 毒素基本性质的研究
• 3.5.1 毒素的热稳定性测定
• 3.5.2 pH对毒素活性的影响
• 3.5.3 毒素极性的确定
• 3.6 茶褐斑拟盘多毛孢在活体内外产生的细胞壁降解酶活性测定
• 3.6.1 活体内细胞壁降解酶的提取
• 3.6.2 活体外细胞壁降解酶的提取
• 3.6.3 细胞壁降解酶活性的测定
• 3.6.4 D-半乳糖醛酸、葡萄糖和木糖标准曲线的制定
• 3.7 细胞壁降解酶动力学特性研究
• 3.7.1 温度与酶活性的关系
• 3.7.2 pH与酶活性的关系
• 3.7.3 反应时间与酶活性的关系
• 3.7.4 底物浓度与酶活性的关系
• 3.8 山茶各项生理生化指标的测定
• 3.8.1 叶片处理方法
• 3.8.2 浸解作用的测定
• 3.8.3 丙二醛（MDA）含量的测定
• 3.8.4 可溶性蛋白含量测定
• 3.8.5 可溶性糖含量的测定
• 3.8.6 超氧化物歧化酶（SOD）活性测定
• 3.8.7 过氧化物酶（POD）活性的测定
• 3.8.8 多酚氧化酶（PPO）活性测定
• 3.8.9 叶绿素含量的测定
• 4 结果与分析
• 4.1 茶褐斑拟盘多毛孢产毒培养条件的优化
• 4.1.1 不同培养基对茶褐斑拟盘多毛孢产毒的影响
• 4.1.2 培养时间对茶褐斑拟盘多毛孢产毒的影响
• 4.1.3 培养方式对茶褐斑拟盘多毛孢产毒的影响
• 4.1.4 光照对茶褐斑拟盘多毛孢产毒的影响
• 4.1.5 培养温度对茶褐斑拟盘多毛孢产毒的影响
• 4.1.6 培养基初始pH对茶褐斑拟盘多毛孢产毒的影响
• 4.2 茶褐斑拟盘多毛孢毒素的基本性质
• 4.2.1 毒素的热稳定性
• 4.2.2 pH对粗毒素致病活性的影响
• 4.2.3 毒素极性的确定
• 4.3 茶褐斑拟盘多毛孢在活体内和活体外产生的细胞壁降解酶活性
• 4.3.1 罹病叶片不同部位的细胞壁降解酶活性
• 4.3.2 病菌活体内细胞壁降解酶活性的动态变化
• 4.3.3 不同诱导物培养基中病菌产生的细胞壁降解酶活性
• 4.3.4 病菌活体外产生的细胞壁降解酶活性的动态变化
• 4.4 茶褐斑拟盘多毛孢产生的细胞壁降解酶的动力学特性
• 4.4.1 温度对细胞壁降解酶活性的影响
• 4.4.2 pH值与酶活的关系
• 4.4.3 反应时间与酶活的关系
• 4.4.4 底物浓度与酶活的关系
• 4.5 毒素和细胞壁降解酶对寄主生理生化的影响
• 4.5.1 毒素和细胞壁降解酶对山茶叶组织的浸解作用
• 4.5.2 毒素和细胞壁降解酶对山茶叶片MDA含量的影响
• 4.5.3 毒素和细胞壁降解酶对叶片可溶性蛋白含量的影响
• 4.5.4 毒素和细胞壁降解酶对叶片可溶性糖含量的影响
• 4.5.5 毒素和细胞壁降解酶对山茶叶片SOD活性的影响
• 4.5.6 毒素和细胞壁降解酶对山茶叶片POD活性的影响
• 4.5.7 毒素和细胞壁降解酶对山茶叶组织PPO活性的影响
• 4.5.8 毒素和细胞壁降解酶对山茶叶片叶绿素含量的影响
• 5 结论与讨论
• 5.1 培养条件是影响茶褐斑拟盘多毛孢产毒的重要因素
• 5.2 茶褐斑拟盘多毛孢毒素的基本性质
• 5.3 茶褐斑拟盘多毛孢能够产生一系列细胞壁降解酶
• 5.4 细胞壁降解酶的动力学特性
• 5.5 茶褐斑拟盘多毛孢的致病作用与多种致病因子协同作用相关
• 参考文献
• 致谢