杨树愈伤组织在杨树溃疡病病原毒素胁迫下的生理生化响应

论文摘要

杨树溃疡病｛Botryosphaeria dothidea(Moug. Ex,Fr.)Ces. & de Not,Dothiorella gregaria Sacc.｝是杨树的一种毁灭性病害且难以防治。本研究通过组织培养的技术手段对杨树愈伤组织进行了诱导,进而在经过四代的毒素处理下,对每代存活体细胞无性系进行了测定和分析:测定过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、多酚氧化酶(PPO)活性、几丁质酶(Chitinase)活性这些生理生化指标。以期揭示杨树抗溃疡病的最主要的因素,研究结果表明:(1)新疆杨愈伤组织经毒素处理后,在每一代的处理后,酶活性有了一定的变化,趋势基本上都是先上升后下降:愈伤组织中苯丙氨酸解氨(PAL)活性先迅速升高,之后随着病情发展逐渐趋于平缓下降,且PAL最大活性(9.8)比处理前(2.3)增大了5倍;POD的活性在第三代时达到了最大,比未经毒素处理的愈伤组织中POD活性增大了2倍;诱导处理的SOD活性最大值第三代(1964.914)比对照(1203.693)增加了1.6倍;在第一代到第四代内诱导的愈伤组织的PPO活性总是高于对照,且活性最大峰值出现在侵染后的第三代;Chitinase活性随取样时间的延长也有着明显变化,且愈伤组织第二代时酶活性达到峰值,酶活性变化率达到135%,在第四代时酶活性变化率仍为62%。从这些结果可以看出,新疆杨愈伤组织经毒素处理后,各种酶的活性上升,而且随着处理时间的延长,酶活性总体要高于未经毒素处理(对照)的愈伤组织酶活性。由此我们可以看出,愈伤组织在经过四代处理后,存活的体细胞已经获得了一定的抗性来抵抗毒素的侵害,为培育抗杨树溃疡病新品种奠定了基础。(2)本文对几种保护酶的检测发现,尽管各种酶活性在诱导处理后变化不同,但在诱导处理的四代内,保护酶的活性都发生了很大的变化。SOD、PPO和POD在诱导处理的第三代时达到最大活性;测定的5种保护酶的活性都呈现相似规律,是先升高后下降;而几种保护酶活性并不同步,这可能与其各自在植物体内作用的差异有关。(3)从所测几个生理生化指标看,愈伤组织在经过病原菌侵染后,病原菌激活了杨树愈伤组织体内多种防御反应,包括迅速提高PAL、PPO、POD活性、SOD和Chitinase的大量合成,提高细胞壁的强度,从而使杨树愈伤组织产生对溃疡病菌的局部诱导抗性,同时在诱导处理中产生抗病信号,因此产生对溃疡病的系统诱导抗性。

论文目录

• 中文摘要
• Summary
• 缩略词表
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 杨树溃疡病的研究进展
• 1.3.1 我国杨树溃疡病的发生情况
• 1.3.2 杨树溃疡病的症状特点
• 1.3.3 杨树溃疡病的主要病原菌
• 1.3.4 杨树溃疡病的防治
• 1.3.4.1 营林措施
• 1.3.4.2 抗病品种的选育
• 1.3.4.3 化学防治
• 1.3.4.4 生物防治
• 1.3.5 抗杨树溃疡病品种的研究
• 1.3.5.1 自然资源的选择
• 1.3.5.2 引种鉴定
• 1.3.5.3 研究鉴定现有品种中的抗病品种
• 1.3.5.4 杂交选育
• 1.4 国内外研究现状分析
• 1.4.1 杨树溃疡病的研究现状
• 1.4.2 体细胞无性系变异和抗病体外选择在抗病育种中的应用研究现状
• 1.4.3 杨树抗病育种研究的历史与现状
• 1.5 与植物抗病性有关的几个生理生化指标研究
• 1.5.1 酶活性与植物抗病性的研究概况
• 1.5.2 过氧化物酶与植物病害的关系
• 1.5.3 多酚氧化酶与植物病害的关系
• 1.5.4 苯丙氨酸解氨酶与植物病害的关系
• 1.5.5 超氧化物歧化酶与植物病害的关系
• 1.5.6 几丁质酶与植物病害的关系
• 2 研究材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 供试植物材料
• 2.1.2 供试病原菌
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 愈伤组织培养
• 2.2.2 病原菌活化、接种及取样方法
• 2.2.3 实验步骤
• 2.2.4 与抗病有关的几种酶活性测定
• 2.2.4.1 多酚氧化酶（PPO）的测定
• 2.2.4.2 超氧化物歧化酶（SOD）测定
• 2.2.4.3 过氧化物酶（POD）测定
• 2.2.4.4 苯丙氨酸解氨酶（PAL）测定
• 2.2.4.5 几丁质酶（Chitinase）测定
• 2.3 综合分析及数据处理方法
• 3 结果与分析
• 3.1 愈伤组织培养结果与分析
• 3.2 毒素粗提物对愈伤组织的影响
• 3.3 毒素粗提物与多酚氧化酶活性的影响及相关性分析
• 3.3.1 不同时间处理下多酚氧化酶的变化
• 3.3.2 愈伤组织在不同时间毒素处理下 PPO 升降变化
• 3.3.3 愈伤组织在不同时间毒素处理下相关性分析
• 3.4 毒素粗提物对寄主超氧化物歧化酶活性的影响及相关性分析
• 3.4.1 不同时间处理下超氧化物歧化酶的变化
• 3.4.2 愈伤组织在不同时间毒素处理下 SOD 升降变化
• 3.4.3 愈伤组织在不同时间毒素处理下相关性分析
• 3.5 毒素粗提物对寄主过氧化物酶活性的影响及相关性分析
• 3.5.1 不同时间处理下过氧化物酶的变化
• 3.5.2 愈伤组织在不同时间毒素处理下 POD 升降变化
• 3.5.3 愈伤组织在不同时间毒素处理下相关性分析
• 3.6 毒素粗提物对寄主苯丙氨酸解氨酶活性的影响及相关性分析
• 3.6.1 不同时间处理下苯丙氨酸解氨酶的变化
• 3.6.2 愈伤组织在不同时间毒素处理下 PAL 升降变化
• 3.6.3 愈伤组织在不同时间毒素处理下相关性分析
• 3.7 毒素粗提物对寄主几丁质酶活性的影响及相关性分析
• 3.7.1 不同时间处理下几丁质酶的活性变化
• 3.7.2 愈伤组织在不同时间毒素处理下 Chitinase 升降变化
• 3.7.3 愈伤组织在不同时间毒素处理下相关性分析
• 3.8 毒素处理下各生理指标相关性分析
• 3.9 在不同时间毒素处理下愈伤组织抗性综合评价
• 4 结论与讨论
• 4.1 讨论
• 4.1.1 关于愈伤组织诱导讨论
• 4.1.2 不同时间毒素处理下生理指标结果讨论
• 4.1.3 毒素粗提物对愈伤组织侵染的各生理指标相关性讨论
• 4.1.4 不同时间毒素处理下抗病性评价指标的建立与讨论
• 4.2 结论
• 4.3 其他问题
• 4.4 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附图
• 个人简介
• 导师简介