水葫芦生防菌Cercospora sp. FJ24的分离、鉴定与生物学特性

论文摘要

水葫芦（Eichhornia crassipes）的蔓延在几十个国家和地区造成了严重的环境问题,如何有效治理水葫芦受到全球范围内的广泛关注。其中,利用水葫芦致病真菌进行治理,是一种备受重视的途径。本文从福建省福州市郊区采集到被致病真菌强烈感染的水葫芦植株,从叶片上分离得到了具有强致病性的真菌菌株FJ24。在对其致病性能进行试验的基础上,对其生物学特性进行了研究。通过形态学鉴定,初步认为FJ24属于尾孢属。进一步地在分子生物学水平上,对其ITS区、EF-1区、β-Tub区、His-H3区序列进行PCR扩增,通过测序,对比Genebank中已经登录的尾孢属相应序列,构建系统发育树,分析其分类地位。结果如下:证实其在7天内能够使试验水葫芦植株达到100%的发病率,3天、7天、14天、21天、28天病情指数分别达到了23.33%、44.17%、78.33%、92.50%、100%。FJ24菌株在PDA培养基上菌落呈灰白色、边缘呈淡红色,簇状分布。菌丝大部分侵入培养基,边缘清晰。分生孢子梗单生或212根簇生,不分枝,浅褐色,宽度较规则、直立或略有弯曲,63.4247.6×2.55.5μm。分生孢子单生,无色至浅褐色,有多个横隔,略有弯曲或无弯曲,线形、鞭型或蠕虫型,56.0312.2×2.07.8μm。初步鉴定其为尾孢属。在PDA培养基上,FJ24菌株在全黑暗和光暗交替条件下生长速度较快,该菌在30°C下表现出最快生长速度,而且能长期保持,最适宜的PH条件为中性偏碱性,在不同培养基上菌落形态存在一定差别,最适宜的培养基为MMA、MSDA、PDAY,该菌最适合利用的碳源和氮源分别为淀粉和乙酸铵。根据ITS区、EF-1区、β-Tub区、His-H3区序列的测序结果,构建系统发育树,结果表明Cercospora sp.FJ24菌株与Cercospora piaropi的多个水葫芦致病菌株存在着极高的同源性,序列相似度均达到了99%以上。生物学特性实验和分子生物学分析均表明,基本可以认为Cercospora sp.FJ24是属于Cercospora piaropi的。综上所述,本文分离得到的Cercospora sp.FJ24具有开发成为水葫芦生防制剂的潜力,同时由于该菌分离自我国本土,具有较高的安全性,因此对于水葫芦的生物防治具有一定的参考价值。

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摘要

ABSTRACT

第一章前言

1.1 水葫芦的生态学特性、分布和危害

1.1.1 水葫芦的生态学特性

1.1.2 水葫芦的分布

1.1.3 我国水葫芦的危害情况

1.2 水葫芦的防治

1.2.1 水葫芦的物理化学防治

1.2.2 水葫芦的生物防治

1.3 水葫芦的综合防治

1.4 本研究的选题依据、目的和意义

第二章实验仪器、材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 水葫芦病样采集

2.1.2 供试植株的准备

2.1.3 菌株来源

2.2 主要仪器设备

2.3 固体培养基及其制备方法

2.3.1 基础培养基

2.3.2 不同 pH 值固体培养基

2.3.3 不同 C、N 源固体培养基

2.3.4 其它种类固体培养基

2.4 方法

2.4.1 病原真菌的分离

2.4.2 接种试验

2.4.3 柯赫氏法则（Koch’s Rule）验证

2.4.4 植物病害统计方法

2.4.5 致病性测定

2.4.6 影响菌落生长的因素

2.4.7 DNA 提取

2.4.8 ITS 区序列扩增

2.4.9 参考基因序列扩增

2.4.10 系统发育分析

第三章结果与分析

3.1 水葫芦病原真菌 FJ24 的分离

3.1.1 病原菌的分离

3.1.2 致病症状

3.1.3 柯赫氏法则验证

3.1.4 致病性测定

3.2 水葫芦病原真菌 FJ24 的形态学特征

3.2.1 菌落形态特征

3.2.2 分生孢子形态特征

3.3 影响 FJ24 菌落生长的因素研究

3.3.1 光照对 FJ24 菌落生长的影响

3.3.2 不同光照条件下 FJ24 生长曲线的测定

3.3.3 温度对 FJ24 菌落生长的影响

3.3.4 不同温度下 FJ24 生长曲线的测定

3.3.5 PH 对 FJ24 菌落生长的影响

3.3.6 不同初始 PH 下 FJ24 生长曲线的测定

3.3.7 碳源对 FJ24 菌落生长的影响

3.3.8 不同碳源下 FJ24 生长曲线的测定

3.3.9 氮源对 FJ24 菌落生长的影响

3.3.10 不同氮源下 FJ24 生长曲线的测定

3.3.11 不同培养基对 FJ24 菌落生长的影响

3.3.12 不同培养基中 FJ24 生长曲线的测定

3.4 Cercospora sp.FJ24 的分子生物学鉴定

3.4.1 ITS 序列

3.4.2 EF-1 序列

3.4.3 β-Tub 序列

3.4.4 His-H3 区序列

第四章讨论

4.1 关于 Cercospora sp.FJ24 的鉴定

4.2 关于 Cercospora sp.FJ24 的生物学特性及其对实际应用的指导意义

4.3 Cercospora sp.FJ24 菌株作为真菌除草剂的开发前景

4.4 关于 Cercospora sp.FJ24 菌株的安全性

4.5 水葫芦真菌除草剂的开发前景

第五章结论

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

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