海带抗褐藻酸降解菌感染反应的生物学特征研究

论文摘要

海带人工育苗是发展我国海带养殖事业的一个重要环节,目前海带育种中存在的突出问题是海带病烂的发生与抗病力降低,研究海带病烂发生的机制对于发展海带养殖事业具有重要意义。本文对从病烂海带表面分离的褐藻酸降解菌的生长和产酶特性进行了研究。同时,对褐藻酸降解菌感染引起的海带生理生化效应和细胞生物学效应进行了初步分析,以期为海带病害的发病机理和病害防治提供基础资料。研究结果表明:褐藻酸降解菌A1和A3最佳生长和产酶条件是初始培养基褐藻酸钠含量:0.6～0.7%,培养基中NaCl浓度:1.5%, pH值:7.5 ,培养温度:20℃。组织显微切片观察表明,海带被褐藻酸降解菌感染后,其各种组织的伤害程度存在明显的差异。相比之下,内皮层细胞的伤害最严重,其次是外皮层和髓部,表层的伤害最轻。在褐藻酸降解菌的感染下,海带细胞中出现大量的内含物。内含物的出现有组织特异性——仅仅发生在内皮层细胞中;内含物的出现具有普遍性;感染后期内含物逐渐消失;内含物的形状为椭圆形或圆形,直径大小为1.5～4.0μm之间,平均直径为2.7μm。细胞超微结构观察表明,叶绿体是褐藻酸降解菌感染最敏感的细

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1 海带生活史特征及细胞工程技术在育苗育种中的应用
• 1.1 海带的经济地位
• 1.2 海带的生活史及其配子体的形态特征
• 1.2.1 海带的生活史
• 1.2.2 海带配子体的形态特征
• 1.3 海带苗种的发展历史
• 1.4 海带细胞系技术的应用及研究概况
• 1.4.1 海带细胞系技术的建立
• 1.4.2 海带细胞系技术的应用
• 1.4.2.1 海带细胞系在种质资源中的应用
• 1.4.2.2 海带细胞系在生理、生化和遗传学研究中的应用
• 1.4.2.3 海带细胞系在育种中的应用
• 1.5 细胞系育苗与传统育苗方法的区别及优点
• 2 我国对海带病害的研究概况
• 2.1 海带养殖中常见病害的分类
• 2.1.1 烂苗和脱苗病
• 2.1.2 幼体畸形病
• 2.1.3 绿烂病
• 2.1.4 白尖病
• 2.1.5 幼孢子体畸形分裂症
• 2.1.6 白烂病
• 2.1.7 点状白烂病
• 2.1.8 泡烂病
• 2.1.9 柄粗叶卷病
• 2.1.10 其他海洋藻类的危害
• 2.1.11 日本尾突水虱对海带苗的危害
• 2.2 导致海带病烂原因的研究
• 2.1.1 养殖环境因子的作用
• 2.2.2 病原菌的侵染
• 2.3 主要病害的防治
• 2.3.1 改良环境
• 2.3.2 加强营养
• 2.3.3 微生物监测
• 2.3.4 改良育苗条件
• 2.3.5 选育高抗病品种
• 3 植物遭病原菌侵染中的活性氧
• 3.1 植物遭病原菌侵染中的活性氧的产生
• 3.1.1 寄主植物-病原真菌相互作用过程中的活性氧
• 3.1.2 寄主植物-病原细菌相互作用过程中的活性氧
• 3.1.3 寄主植物-植物病毒相互作用过程中的活性氧
• 3.2 植物遭病原菌侵染中的活性氧的产生机制
• 3.2.1 寄主植物-病原真菌相互作用过程中的活性氧产生的地点
• 3.2.2 寄主植物-病原菌相互作用过程中活性氧产生的信号调控途径
• 3.3 活性氧在植物防卫反应中的意义
• 3.3.1 参与植物的过敏反应
• 3.3.2 对病原菌的直接杀伤作用
• 3.3.3 对植物细胞壁的强化作用
• 3.3.4 诱导植物体内植保素的合成
• 3.3.5 对防卫基因表达的调控作用
• 3.4 典型植物病害中活性氧的产生及其作用
• 3.4.1 马铃薯晚疫病
• 3.4.2 稻瘟病
• 3.4.3 细菌病害中的过敏反应
• 4 研究目的、意义
• 第一章 褐藻酸降解菌的分离与生长及产酶特性研究
• 1 材料与方法
• 1.1 藻体来源
• 1.2 褐藻酸降解菌的分离
• 1.3 褐藻酸降解菌降解能力分析
• 1.4 回（感）染实验
• 1.5 菌种的初步鉴定
• 1.6 生长条件的研究
• 1.7 生物量的测定
• 1.8 褐藻酸酶活力的测定
• 2 结果
• 2.1 菌株的分离
• 2.2 菌株褐藻酸降解能力的测定
• 2.3 回染实验
• 2.4 实验菌株的细菌学鉴定
• 2.5 培养温度对生长和产酶的影响
• 2.6 初始培养基pH 值对生长和产酶的影响
• 2.7 培养基盐度对生长和产酶的影响
• 2.8 初始培养基褐藻酸钠浓度对生长和产酶的影响
• 2.9 培养时间对生长和产酶的影响
• 2.10 不同氮源对生长和产酶的影响
• 2.11 不同光照条件对生长和产酶的影响
• 2.12 不同光周期对生长和产酶的影响
• 2.13 生长曲线的测定
• 3 讨论
• 4 小结
• 第二章 海带的组织和细胞对褐藻酸降解菌感染的反应特征研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 材料处理
• 1.3 取材、固定、制片、染色
• 1.4 生物显微照相
• 1.5 电镜样品的制备
• 2 结果
• 2.1 病烂海带的外型观察
• 2.2 病烂海带组织学观察
• 2.2.1 病烂海带与正常海带组织学观察
• 2.2.2 褐藻酸降解菌在海带各组织间分布与细胞受伤害程度的比较
• 2.2.3 褐藻酸降解菌感染引起海带内皮层细胞出现储藏颗粒
• 2.2.4 褐藻酸降解菌感染下储藏颗粒出现的组织特异性
• 2.2.5 褐藻酸降解菌感染下储藏颗粒出现的普遍性
• 2.3 病烂海带的细胞超微结构观察
• 3 讨论
• 3.1 褐藻酸降解菌能够引起海带的病烂
• 3.2 褐藻酸降解菌导致海带病烂的过程分析
• 3.3 褐藻酸降解菌侵入海带组织的途径分析
• 3.4 褐藻酸降解菌与内皮层细胞中储藏颗粒之间关系的探讨
• 3.5 海带病烂过程中叶绿体的变化
• 3.6 海带病烂过程中细胞核的变化
• 3.7 海带病烂发生过程中细胞壁和细胞膜的变化
• 3.8 海带病烂病发生过程中线粒体的变化
• 3.9 各种细胞器对海带病烂响应的差异
• 4 小结
• 第三章 海带对褐藻酸降解菌感染的生理特征研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验藻体
• 1.2 菌种
• 1.3 材料处理
• 1.4 生理生化指标测定
• 1.4.1 可溶性糖含量的测定
• 1.4.2 可溶性蛋白含量的测定
• 1.4.3 PAL 活性的测定
• 1.4.4 PPO 活性的测定
• 1.4.5 叶绿素a 含量的测定
• 1.4.6 光合作用的测定
• 1.5 统计分析
• 2 结果
• 2.1 可溶性糖含量的变化
• 2.2 可溶性蛋白含量的变化
• 2.3 光合作速率的变化
• 2.4 叶绿素a 含量的影响
• 2.5 PAL 活性的变化
• 2.6 PPO 活性的变化
• 3 讨论
• 3.1 可溶性大分子物质的变化与褐藻酸海降解菌感染引起带病烂发生的关系
• 3.2 PAL、PPO 变化与褐藻酸海降解菌感染引起带病烂发生的关系
• 3.3 叶绿素a 和光合作用的变化褐藻酸海降解菌感染引起带病烂发生的关系
• 4 小结
• 第四章 海带多酚的产生和细胞壁组成对褐藻酸降解菌感染的响应及其作用
• 1 材料和方法
• 1.1 海带品种的选择
• 1.2 菌株的选择
• 1.3 感染处理
• 1.4 抗性分析
• 1.5 多酚含量的分析
• 1.6 发酵培养基
• 1.7 褐藻酸酶的制备
• 1.8 海带细胞和原生质体的游离
• 1.9 单细胞和原生质体计数及产率统计
• 2 结果
• 2.1 海带体内多酚的产生对褐藻酸降解菌感染的响应
• 2.2 海带细胞壁组成对褐藻酸降解菌感染的响应
• 2.3 海带对褐藻酸降解菌的抗性与其细胞壁组成和多酚响应变化的相关性
• 3 讨论
• 3.1 植物免疫抗感染反应的早期阶段多酚产生的普遍性
• 3.2 褐藻酸降解菌感染下海带多酚含量高低与抗感染能力的相关性
• 3.3 海带细胞壁各种成分对褐藻酸降解菌感染的响应特征
• 3.4 海带细胞壁对褐藻酸降解菌感染的响应与活性氧产生的相关性
• 3.5 褐藻酸降解菌感染下海带细胞壁的变化幅度与抗感染能力的相关性
• 4 小结
• 第五章 活性氧对海带褐藻酸降解菌感染的响应特征及其作用
• 1 材料和方法
• 1.1 海带品种的选择
• 1.2 菌株的选择
• 1.3 感染处理
• 1.4 抗性分析
• 1.5 微粒体膜的提取
• 1.6 活性氧的的测定
• 1.7 膜脂过氧化和脱酯化作用测定
• 1.8 总抗氧化能力的测定
• 1.9 脂溶性抗氧化能力和抗氧化酶活性的测定
• 2 结果
• 2.1 褐藻酸降解菌感染下海带活性氧的产生
• 2.2 海带对褐藻酸降解菌感染抗性的差异性分析
• 2.3 活性氧在海带抗褐藻酸降解菌感染中的双重作用
• 2.4 活性氧在海带抗褐藻酸降解菌感染中表现出双重作用的原因
• 2.5 褐藻酸降解菌感染后期海带膜脂过氧化和脱酯化伤害作用加剧的原因探讨
• 3 讨论
• 3.1 生物活性氧伤害学说的提出
• 3.2 活性氧学说在植物学研究领域中的应用
• 3.3 植物免疫抗感染反应的早期阶段活性氧产生的普遍性
• 3.4 褐藻酸降解菌感染早期活性氧在海带抗感染中的作用及其可能的途径
• 3.5 褐藻酸降解菌感染后期海带对褐藻酸降解菌感染抗性下降的原因
• 3.6 抗氧化酶系统在海带抗感染过程中的作用
• 3.7 四种抗氧化酶所起作用的差异性
• 4 小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢