【摘要】：蘋果輪紋病危害蘋果果實(shí)和枝干,為我國(guó)蘋果主要病害。蘋果輪紋病由葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)和粗皮葡萄座腔菌(B.kuwatsukai)兩種主要病原引起。本研究室前期研究發(fā)現(xiàn),兩種病原菌對(duì)溫度的適應(yīng)性差別較大,葡萄座腔菌(B.dothidea)具有在高溫下生長(zhǎng)的能力。本文研究了不同溫度對(duì)葡萄座腔菌(B.dothidea)和粗皮葡萄座腔菌(B.kuwatsukai)的致病性影響,探討葡萄座腔菌是否具有高溫致病性,主要得到以下結(jié)果:1分別在花后60天、花后90天、花后120天和成熟后采集果實(shí),在25℃、35℃和37℃溫度下接種葡萄座腔菌(B.dothidea)和粗皮葡萄座腔菌(B.kuwatsukai),結(jié)果顯示,在果實(shí)發(fā)育不同時(shí)期,35℃條件下葡萄座腔菌(B.dothidea)對(duì)果實(shí)的致病力顯著強(qiáng)于25℃時(shí)的致病力,而粗皮葡萄座腔菌(B.kuwatsukai)35℃高溫條件下對(duì)果實(shí)的致病力25℃時(shí)弱;對(duì)成熟期果實(shí),在不同溫度下測(cè)定了葡萄座腔菌對(duì)蘋果的致病力,發(fā)現(xiàn)20℃~37℃下該菌均能致病,在32.5℃下致病力最強(qiáng)。這些結(jié)果均顯示葡萄座腔菌對(duì)蘋果果實(shí)具有高溫致病性特性。2本研究室前期開展了兩種病原組學(xué)研究,基于轉(zhuǎn)錄組差異篩選出1個(gè)葡萄座腔菌(B.dothidea)特有的基因簇,含有莽草酸脫氫酶(shikimate-5-dehydrogenase,BsSDH)、莽草酸激酶(shikimate kinase,BsSK)、脫氫奎尼酸脫氫酶相關(guān)基因(dehydroquinate dehydratase related,BsDHQ)、真菌特異轉(zhuǎn)錄因子(Fungal specific transcription factor domain,BsFSTF),致病相關(guān)蛋白BsPep2(pathogenesis associated protein,BsPep2)等5個(gè)基因,分析發(fā)現(xiàn)BsSDH、BsSK是莽草酸途徑上的基因。本研究利用實(shí)時(shí)定量PCR對(duì)這些基因在培養(yǎng)條件下和發(fā)病果實(shí)中的表達(dá)量進(jìn)行了分析。在35℃培養(yǎng)條件下,隨著時(shí)間變化5個(gè)表達(dá)量均先升高后降低。BsSDH的表達(dá)量在12 h時(shí)最高;BsDHQ、BsSK、BsFSTF和BsPep2的表達(dá)量在6 h時(shí)最高。在35℃高溫下,5個(gè)基因在發(fā)病果實(shí)中表達(dá)量的變化有差異。BsSDH和BsDHQ的表達(dá)量沒有什么明顯變化;BsSK、BsFSTF、和BsPep2的表達(dá)量均隨著時(shí)間先升高后降低,在24 h時(shí)最高。這些基因的表達(dá)量隨著時(shí)間變化均先升高后降低,表明該基因簇為在高溫條件下葡萄座腔菌對(duì)蘋果致病相關(guān)的基因簇。3對(duì)葡萄座腔菌(B.dothidea)和粗皮葡萄座腔菌(B.kuwatsukai),分別通過有傷無傷兩種方式接種到室內(nèi)盆栽砧木苗,進(jìn)行干旱脅迫處理,結(jié)果顯示兩種病原菌在主干上均能產(chǎn)生壞死病斑,即表現(xiàn)干腐癥狀。表明蘋果苗受葡萄座腔菌(B.dothidea)和粗皮葡萄座腔菌(B.kuwatsukai)侵染遇到干旱脅迫時(shí)都能產(chǎn)生干腐癥狀。本研究首次發(fā)現(xiàn)葡萄座腔菌(B.dothidea)對(duì)蘋果具有高溫致病性。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S436.611.1
【圖文】：

圖1-1 莽草酸途徑Fig. 1-1 Shkimate pathway植物莽草酸途徑有助于在每種特異的代謝中化合物產(chǎn)生，包括苯丙素類，生物堿和萜類化合物，在植物生理學(xué)的許多方面具有功能（Herrmann 1995; Herrmann & Weaver1999）。主要存在于細(xì)菌，古細(xì)菌，真菌，寄生蟲和植物界（Roberts et al. 1998；Herrmann& Weaver 1999；Keel-ing et al. 1999；Campbell et al.2004；McConkey et al.2004；Richardset al. 2006）。莽草酸途徑最初是通過篩選誘變的大腸桿菌細(xì)胞中的芳香族氨基酸營(yíng)養(yǎng)缺陷體而在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的（Pittard & Wallace 1966）。這些突變篩選鑒定的基因除了編碼分支酸生物合成參與酪氨酸和苯丙氨酸的生物合成活性的基因外，還包括莽草酸途徑主干的大部分基因。細(xì)菌莽草酸途徑的酶為單功能酶，有的編碼在操縱子結(jié)構(gòu)上（Demerec 1964）。真菌莽草酸途徑活性的早期研究表明存在五官能 AROM 復(fù)合物催化莽草酸途徑的第二步到第六步（Lumsden & Coggins 1977; Strauss 1979）。后來證明這些莽草酸途徑基因融5

1 不同溫度下有傷接種花后 60 天果實(shí)發(fā)病癥狀。A、D、G：空白對(duì)照；B、E、H：接種腔菌（B. dothidea）PGLWX；C、F、I：接種粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）PGLT-1 Symptom on 60 days apple fruit after full bloom. A, D, G: control level; B, E, H: inoculatedothidea PGLWX; C, F, and I: inoculated with B. kuwatsukai PGLT3將葡萄座腔菌（B. dothidea）PGLWX 和粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）PG種花后 60 天果實(shí)的富士果實(shí)。接種保濕三天后開始發(fā)病，傷口邊緣顏色變現(xiàn)腐爛變軟癥狀（圖 3-1）。接 PDA 培養(yǎng)基塊的對(duì)照傷口處顏色變暗，淺褐并未出現(xiàn)擴(kuò)展現(xiàn)象。七天后測(cè)量病斑大小并統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn) 25℃下兩種病原斑平均擴(kuò)展速率沒有明顯差異；35℃時(shí)，接種葡萄座腔菌（B. dothidea）P實(shí)病斑平均擴(kuò)展速率明顯大于接種粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）PGLT3；37℃時(shí)，接種葡萄座腔菌（B. dothidea）PGLWX 的果實(shí)有病斑產(chǎn)生，顏色粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）PGLT3 的果實(shí)傷口附近顏色變黑，比較對(duì)14

不同溫度下有傷接種花后 90 天果實(shí)發(fā)病癥狀。A、D、G：空白對(duì)照；B、E、H：腔菌（B. dothidea）PGLWX；C、F、I：接種粗皮葡萄座腔菌（B. kuwatsukai）PG-3 Symptom on 90 days apple fruit after full bloom. A, D, G: control level; B, E, H: inocudothidea PGLWX; C, F, and I: inoculated with B. kuwatsukai PGLT3圖 3-4 不同溫度下花后 90 天果實(shí)病斑擴(kuò)展速率g. 3-4 The rate of lesion growth under different temperature on 90 days after full bloom a00.050.10.150.20.250.30.3525℃ 35℃ 37℃率斑擴(kuò)展速病cm/d溫度 Temperature葡萄座腔菌(B. dothidea)PGLWX 粗皮葡萄座腔菌(B. kuwatsukai)PGLT3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2794308