水培番茄青枯病发生条件及防治研究

论文摘要

青枯病是由青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引起,严重危害作物生长的一种细菌性土传病害。至今已发现该病菌可侵染44个科近300多种植物。青枯病防治困难的主要原因是与多种因素有关,如:植株品种、土壤管理、栽培管理、施肥状况、气候等。因此,青枯病的防治不能单靠某一种方法的作用,而需采取综合防治措施进行防治。目前在番茄青枯病的多种防治方法中,生物防治对番茄生产的可持续发展具有很好的应用前景。本研究在立足于生物防治的基础上,以水培番茄系统作为青枯病研究的媒介,从番茄防御酶、生防菌及营养元素等三方面对番茄青枯病进行了系统、深入的防治研究,主要研究内容有:1.通过稀释涂布法和菌脓分离法获得强致病力青枯菌株。对两种方法进行对比证明,菌脓分离法有利于获得强致病力菌株,所用时间短,纯化次数少,且所分离菌株的致病性保持时间长。分离时期以植株发病初期分离的青枯菌株致病力最强。2.通过单因素试验和均匀试验设计研究了水培条件下番茄青枯病发生的最佳条件。结果表明,青枯病发生的最佳条件为:番茄苗龄4～5叶期,伤根,营养液pH6.4,温度32℃,环境湿度80%,EC 2.2ms/cm,青枯菌接种浓度6.3×108cfu/mL。3.通过拮抗试验从健康番茄植株根际土壤中获得4株对青枯菌具有强拮抗性的菌株,并用LuxAB和链霉素、四环素进行标记,命名为S59、S8、S57、S43。经进一步拮抗试验、催芽试验、防效测验及在番茄根部的定殖测定试验,筛选出具有强定殖力,可在番茄根际和茎中大量繁殖,且对导管和根表面青枯菌有强的抑制作用的S59菌株。4.通过改变营养液Ca2+、K+浓度分别与拮抗菌S59的共同作用,对番茄苗青枯病发病率影响进行了研究。结果表明,拮抗菌S59与K+结合施用有利于提高番茄植株抗性,增强防病能力。同时,在拮抗菌S59浓度不变的条件下,番茄青枯病发病率随K+浓度的升高而下降,从40.1%下降到32.4%,与对照相比降低了52.0%,防效上升9.1%,作用显著。而在水培条件下Ca2+浓度的增加对番茄青枯病的防治是不利的,当Ca2+浓度由3.5mmol/L上升到9.5mmol/L时,发病率从39.5%上升到48.7%,其防效下降了11.5%。5.通过对番茄生理生化分析研究表明,经不同K+浓度与拮抗菌处理的番茄苗,苯丙氨酸酶（PAL）、过氧化物酶（PPO）、多酚氧化酶（POD）活性均在处理后有明显的提高,且随K+浓度的升高而升高;Ca2+与拮抗菌处理的番茄苗三种酶活性,围绕对照3.5mmol/L浓度处理起伏变化,呈无规律性,各浓度间差异不显著。番茄苗超氧化物歧化酶（SOD）活性在经不同Ca2+浓度与拮抗菌S59处理后,具有随Ca2+浓度的增加而升高的趋势;不同K+浓度与拮抗菌S59处理的番茄苗SOD酶活性无明显变化。从番茄苗四种防御酶活性的动态变化曲线看,拮抗菌的加入使各酶活性的峰值出现时间有所推迟。以上研究结果,对番茄青枯病的持续有效控制、新生防菌剂的开发、番茄栽培管理、施肥管理等均具有十分重要的理论和应用意义,同时对其他植物土传病害的研究也具有十分重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 第一章 文献综述
• 1.1 青枯病的发生
• 1.1.1 青枯病的危害
• 1.1.2 青枯病的感染病原
• 1.1.3 青枯菌的侵染及植株表现症状
• 1.1.4 青枯病的发生规律
• 1.2 青枯病的防治现状
• 1.2.1 生物防治
• 1.2.2 物理、化学防治
• 1.2.3 抑病土的研究
• 1.2.4 营养元素在植株抗病中的作用
• 1.3 植株对青枯病的抗病机制
• 1.4 本研究的目的及意义
• 第二章 青枯菌及其拮抗菌的分离和筛选
• 2.1 材料
• 2.1.1 供试作物
• 2.1.2 菌种来源
• 2.1.3 主要试验器材
• 2.1.4 培养基
• 2.2 方法
• 2.2.1 青枯菌的分离
• 2.2.1.1 刮取维管组织分离法
• 2.2.1.2 青枯菌菌脓分离法
• 2.2.2 青枯菌的抗性筛选
• 2.2.3 青枯菌致病性检测方法的测定
• 2.2.4 拮抗菌的分离筛选
• 2.2.4.1 样品采集方法
• 2.2.4.2 拮抗菌的筛选
• 2.2.4.3 分离菌体的抑菌测定
• 2.2.5 拮抗菌拮抗机制的研究
• 2.2.5.1 代谢产物对病原菌的抗菌作用测定
• 2.2.5.2 菌体对病原菌的抗菌活性测定
• 2.2.5.3 拮抗菌生长曲线与其抗性的关系
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 青枯菌的分离筛选
• 2.3.2 青枯菌致病性接种方法的筛选结果
• 2.3.3 拮抗菌的筛选结果
• 2.3.4 拮抗菌拮抗机制的研究
• 2.3.4.1 拮抗菌的抑菌作用测定结果
• 2.3.4.2 拮抗菌抗菌机制研究结果
• 2.3.4.3 拮抗菌生长曲线与抗性产物的关系
• 2.4 结论与讨论
• 第三章 水培系统下青枯病发病条件的研究
• 3.1 材料
• 3.1.1 主要试验器材
• 3.1.2 供试细菌
• 3.1.3 供试植株
• 3.2 方法
• 3.2.1 青枯菌最适波长和生长曲线的测定
• 3.2.2 水培营养液的选择
• 3.2.3 番茄幼苗的培养管理
• 3.2.4 青枯菌对水培番茄苗致病条件的研究
• 3.2.4.1 青枯菌悬液的制备
• 3.2.4.2 水培苗的接种处理
• 3.2.4.3 青枯菌最佳培养时间的测定
• 3.2.4.4 青枯菌最佳接种浓度的测定
• 3.2.4.5 青枯菌致病性最适温度的测定
• 3.2.4.6 青枯菌致病性最佳营养液pH值测定
• 3.2.4.7 番茄生长期对青枯菌致病性的影响测定
• 3.2.5 青枯菌水培环境下致病条件的优化
• 3.2.6 病情调查分析
• 3.2.6.1 番茄青枯病发病率
• 3.2.6.2 病情指数
• 3.2.6.3 数据分析
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 青枯菌的最适波长的测定
• 3.3.2 青枯菌株的生长曲线
• 3.3.3 水培营养液的筛选结果
• 3.3.4 青枯菌对水培番茄苗致病条件的研究
• 3.3.4.1 青枯菌最佳培养时间的确定
• 3.3.4.2 青枯菌接种浓度的测定结果
• 3.3.4.3 温度对致病性的影响结果
• 3.3.4.4 pH值对致病性的影响结果
• 3.3.4.5 电导率（EC）对致病性的影响结果
• 3.3.4.6 不同苗龄接种青枯菌对发病的影响
• 3.3.5 最佳致病条件优化结果
• 3.3.5.1 均匀试验设计
• 3.3.5.2 试验数据分析
• 3.3.5.3 优化结果的检验
• 3.4 结论与讨论
• 第四章 拮抗细菌定殖规律及生防效果的研究
• 4.1 材料
• 4.1.1 供试菌株
• 4.1.2 培养基
• 4.1.3 供试作物
• 4.2 方法
• 4.2.1 luxAB基因向拮抗菌的转化标记（三亲本杂交法）
• 4.2.2 标记菌株稳定性测定
• 4.2.3 标记拮抗菌对番茄生长的影响研究
• 4.2.3.1 青枯菌、拮抗菌悬液的准备
• 4.2.3.2 标记拮抗菌的室内催芽效果试验
• 4.2.3.3 标记拮抗菌对番茄植株生长的影响测定
• 4.2.4 标记拮抗菌生防效果及定殖能力的测定
• 4.2.4.1 标记拮抗菌对番茄苗青枯病发病率的影响
• 4.2.4.2 拮抗菌与青枯菌在番茄根部竞争能力测定
• 4.2.5 计算方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 luxAB基因向拮抗菌菌株的导入结果
• 4.3.2 标记拮抗菌的稳定性检测结果
• 4.3.3 标记拮抗菌的抑菌结果
• 4.3.4 标记拮抗菌的催芽试验测定
• 4.3.5 标记拮抗菌对番茄植株生长影响的结果
• 4.3.6 标记拮抗菌对番茄青枯病的防效
• 4.3.7 不同浓度S8、S59对番茄青枯病的防效结果
• 4.3.8 拮抗菌S8、S59与青枯菌在根部相互作用的定殖结果
• 4.4 结论与讨论
• 第五章 拮抗菌与钙、钾协同作用的防病研究
• 5.1 材料
• 5.1.1 主要试剂
• 5.1.2 主要试验器材
• 5.1.3 供试菌种
• 5.2 方法
• 5.2.1 不同浓度的钙、钾元素及拮抗菌对番茄抗性的影响研究
• 5.2.1.1 不同浓度钙、钾元素浓度设计
• 5.2.1.2 试验处理方法
• 5.2.2 不同浓度钙、钾对番茄苗生长的影响
• 5.2.3 生理生化指标的测定
• 5.2.3.1 过氧化物酶（POD）的测定
• 5.2.3.2 多酚氧化酶（PPO）的测定
• 5.2.3.3 苯丙氨酸解氨酶（PAL）的测定
• 5.2.3.4 超氧化物歧化酶（SOD）的测定
• 5.3 数据分析方法
• 5.3.1 实验数据采用EXCELL进行分析
• 5.3.2 病情调查分析
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 钙、钾元素对番茄苗生长的影响
• 5.4.2 钙、钾与拮抗菌协同对番茄青枯病的防效
• 5.4.3 钙、钾、拮抗菌对番茄苗防御酶活性的影响
• 5.4.3.1 钙、钾和拮抗菌对番茄PAL活性的影响
• 5.4.3.2 钙、钾和拮抗菌对番茄PPO活性的影响
• 5.4.3.3 钙、钾和拮抗菌对番茄POD活性的影响
• 5.4.3.4 不同浓度的钙、钾和拮抗菌对番茄SOD活性的影响
• 5.5 结论与讨论
• 参考文献
• 发表论文及参加课题情况
• 附录Ⅰ 图片部分
• 附录Ⅱ 试验涉及的试剂和培养基
• 致谢