郭玉蓉[1]2003年在《硅化物对甜瓜抗真菌病害的生理机理研究》文中指出本文采用植物病理学、生理生化和植物学实验技术，对玉金香甜瓜采前和采后不同硅化物处理的抗病机理、抵抗病原微生物的效应进行了系统深入研究。同时结合光学显微镜、电子显微镜、X-射线能谱显微镜分析硅化物处理后甜瓜的形态结构，硅沉积部位，沉积量等的变化，结果表明： 1．硅酸钠、正硅酸和纳米氧化硅对白粉菌初生芽管萌发没有显着影响。但3种硅化物对白粉病的作用不同，表现出离子状态硅酸钠对白粉病的抑制效果较好，其次是正硅酸，纳米氧化硅较差。不同硅化物对甜瓜幼苗叶片有一定的伤害。纳米氧化硅、硅酸钠和正硅酸对充分展开叶片的伤害浓度分别为＞25mmol／L、25mmol／L、25mmol／L，对未展开叶片的伤害浓度以此为25mmol／L、15mmol／L、15mmol／L。相同浓度条件下，硅酸钠伤害最大，其次为正硅酸，纳米氧化硅伤害较低。 2．硅酸钠处理对玉金香甜瓜2龄叶幼苗的过氧化物酶(POD)活性具有诱导作用，其诱导作用可持续近240h；纳米氧化硅对POD无诱导作用。挑战接种对所有处理的POD活性均有刺激作用，硅酸钠处理反应较敏感，在药剂处理后24h、挑战接种后24h和120h，其POD活性变化极显着高于纳米氧化硅和对照处理。 硅酸钠处理还具有诱导提高玉金香甜瓜2龄叶幼苗的β-1，3葡聚糖酶(GLU)活性，其诱导作用从硅酸钠处理后24h开始，到处理后120h，GLU的活性仍然在升高；硅酸钠的诱导作用因挑战接种白粉菌而加强。对照处理GLU活性在生长过程变化不大，挑战接种后其GLU活性也有明显提高，但显着低于硅酸钠处理，说明硅酸钠处理能诱导提高玉金香甜瓜GLU活性。 3．SEM-EDX扫描甜瓜背面和表面，钙的含量曲线一直领先，特别是在表皮茸毛处，钙含量有一高峰；表皮硅含量的变化趋势及沉积部位与钙有一定的相似处，但含量明显低于钙，在绒毛处这一现象极为明显。背面和表面二者相比，叶背面茸毛数量多而且长。 X-EDX线扫描图谱显示，20mmol／L的硅化物处理甜瓜2龄叶表面，50d后叶表面及叶背面，未见明显的硅沉积，钙和硅的相对含量的变化趋势与对照相近。但点扫描可以看出绒毛部位是硅和钙容易沉积的部位，经硅化物处理后，纳米氧化硅比对照的硅和钙比值高了2.04倍，硅酸钠处理硅和钙的比值比对照和纳米氧化硅的比值高出3.95和1.79倍。说明离子态硅比纳米状态硅更容易吸收。气孔面扫描可看出叶片表面气孔部位也是硅容易沉积的地方，且离子态硅比纳米态硅易沉积，纳米氧化硅处理比对照的硅和钙比值高了6.51倍，硅酸钠处理的硅和钙比值比对照和纳米氧化硅的比值高出36.82和5.65倍。此外，剖面扫描还可看出硅在植物体内移动性很差，经硅化物处理50d后，硅仅停留在表皮细胞层，并在此有一沉积高峰。 4 低温(5±1℃)条件下，硅酸钠处理能够显着(p＜0.05)的降低甜瓜的呼吸强度的变化值，此条件下纳米氧化硅对呼吸强度变化的影响和对照没有差异(p＞0.05)。常温条件下，硅酸钠和纳米氧化硅处理都能够显着(p＜0.05)的降低甜瓜的呼吸强度的变化。 甜瓜的自然损失率主要受包装情况和温度的影响，与不同硅化物处理无关。包装比不包装的损失率下降了79.07％，其自然损失极显着低于未包装甜瓜。常温下甜瓜的损失率高于5±1℃下。两种硅化物处理对甜瓜细胞膜的透性和相对伤害率没有明显影响，对甜瓜可溶性固形物含量和硬度也无影响。 5 纳米氧化硅对平皿上T. roseum、Alternaria alternata和Fusarium spp的生长没有任何影响，这些病原菌在有纳米氧化硅的培养基中，能够正常的生长，但高浓度的纳米氧化硅 (>loommol/L)则影响病原菌抱子的萌发。硅酸钠还能直接抑制病原菌抱子的萌发;在有硅酸钠的培养基中，3种病原菌的生长与硅酸钠浓度成反比，当硅酸钠浓度提高到100mmol/L时，这几种病原菌的生长完全被抑制。正硅酸乙醋对病原菌的影响居于硅酸钠和纳米氧化硅之间，在不同浓度条件下，正硅酸乙醋能影响菌丝生长，并能导致菌落生长畸形，表明对微生物有一定的毒性。 6常温包膜玉金香甜瓜发生的主要病害是白霉病，不包膜其主要病害为白霉病和红粉病:包膜并于5士1℃贮藏，其伤害主要由低温伤害及交链抱菌交叉感染引起。纳米氧化硅和硅酸钠处理能明显降低常温和5士1℃自然包膜贮藏中各种病害的发生。纳米氧化硅在常温自然条件下对各种病害的抑制比5士1℃效果好，硅酸钠则相反，在5士1℃条件下对各种病害的抑制比常温自然条件下好。常温条件下硅酸钠和纳米氧化硅对损伤接种粉红单端饱的甜瓜有明显抑制病斑直径的作用。 纳米氧化硅在200mmol/L浓度下，对玉金香甜瓜不造成任何伤害;硅酸钠浓度达到100mmol/L时，开始出现轻度的可恢复性伤害。正硅酸乙酷即使在很低的浓度(25mmol几)条件下也会对甜瓜造成很严重的伤害，并且这种伤害出现的时间比硅酸钠慢约12h，故认为正硅酸乙酷不适合进行采后处理。 7硅酸钠处理在挑战接种前后，POD迅速提高，表现为两个高峰。接种后POD活性的增加值高于接种前，而且在硅酸钠处理后24h和挑战接种后72h，POD活性显着高于对照和纳米氧化硅处理(尸<0.05)。纳米氧化硅和对照处理，挑战接种前，两者POD活性变化不大，接种后72h，?
胡敏[2]2009年在《诱导剂处理对甜瓜次生代谢的影响研究》文中研究表明西北地区是我国优质甜瓜的主要生产基地。但由于甜瓜叶部病害严重,给生产带来极大的损失,白粉病是近几年危害甜瓜最注重的叶部病害。传统防治病害的方法都存在不足,生产中多采用硫磺粉或含硫药剂防治该病,但硫制剂的大量使用,不仅严重污染农田环境,且防效逐年降低。轮作和环境清洁等农艺措施能降低病菌基数,是控制病害的有效措施之一,但在设施条件下不可能实现有效轮作;培育抗病农作物也是防治植物病害的有效手段,但抗病育种所需的时间太长。植物诱导抗病性具有高度的生物安全性,可以有效的降低农药的使用量和使用次数,根据诱抗效果,诱抗剂甚至可以部分的代替农药。次生代谢物质被认为是植物在长期进化中适应环境,与环境(生物的和非生物的)相互作用的结果,在植物的生长发育、抗病、抗逆境等方面起着重要作用。因此,对甜瓜诱导抗病性产生过程中次生代谢酶和物质变化的研究对病害的防治具有重要的意义。本文以抗白粉病甜瓜品种“银帝”和感病品种“卡拉克赛”为试材,以BTH、SA、纳米硅为诱导剂,研究了甜瓜白粉病抗性诱导过程中苯丙烷类代谢途径中主要的次生代谢酶和物质变化,探讨诱导处理对甜瓜次生代谢的影响。结果如下:1、BTH、SA均能显着诱导甜瓜对白粉菌的抗性,降低病情指数。SiO_2白粉病初发病时,可以显着降低病情指数。BTH诱导效应较SA好。2、BTH、SA和白粉菌接种均能显着增强甜瓜叶片次生代谢酶PAL、POD、PPO活性和次生代谢物质绿原酸、总酚、类黄酮、木质素、富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量,且BTH、SA能诱导甜瓜叶片系统次生代谢酶和物质的增强,提高甜瓜植株抗病性,BTH诱导效应大于SA,SiO_2无影响。3、BTH、SA诱导甜瓜抗白粉菌的效果与甜瓜品种基础抗性正相关,对抗病品种的诱导效果高于感病品种。卡拉克赛接菌后2天已经发病,银帝4天后发病。抗病品种银帝PAL、POD、PPO活性和绿原酸、木质素、HRGP含量增加强度大于感病品种卡拉克赛。因此可以认为,抗病品种受侵染后次生代谢酶活性迅速升高,产生足量的酚类化合物、木质素、类黄酮和植保素等抗菌物质,抵御白粉菌的侵入和产生过敏性反应杀死白粉菌,感病品种则反之。4、BTH、SA和白粉菌接种,甜瓜叶片次生代谢酶PAL、PPO酶活性变化和次生代谢物质绿原酸、木质素、HRGP含量变化在时间和趋势上表现出较好的一致性。说明诱导剂处理和白粉菌接种诱导甜瓜次生代谢酶PAL、PPO活性增强,可以增强甜瓜次生代谢物质含量,次生代谢酶PAL、PPO、POD活性升高和次生代谢物质绿原酸、总酚、类黄酮、木质素、HRGP含量增加与甜瓜对白粉病的抗性反应有关,是寄主抗病反应的生化机制之一,次生代谢酶和物质提高,提高了植物的抗病性。
乔昌萍[3]2009年在《复合诱抗剂对甜瓜白粉病抗性诱导效果研究》文中进行了进一步梳理本试验以银帝、卡拉克赛为材料,研究了叁组复合诱导物对甜瓜抗白粉病的诱导作用,品种的基础抗性对诱导效果的影响,以及诱导时期对诱导效果的影响,结果如下:1.苯并噻重氮(BTH)+水杨酸(SA)、水杨酸(SA)+纳米硅(SIO_2)、纳米硅(SIO_2)均能显着降低甜瓜对白粉病的发生,BTH+SA诱导效果最佳,SA+SIO_2诱导效果次之。为了检验复合诱导剂对甜瓜病害的防治效果,分别在伸蔓期、初花期、幼果期喷雾BTH+SA、SA+SIO_2,以初花期喷洒BTH+SA诱导效果最佳;伸蔓期、幼果期两次喷洒SA+SIO_2诱导效果次之。2. BTH+SA、SA+SIO_2处理后接种白粉菌,甜瓜处理叶和诱导叶几丁质酶(CHI)、Β-1,3葡聚糖酶(GLU)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性都显着高于对照,超氧化物歧化酶(SOD)活性显着增加,过氧化氢酶(CAT)活性显着降低。通过对抗病相关酶活性研究结果表明,BTH+SA、SA+SIO_2可以通过提高植物体内的抗病相关酶活性诱导甜瓜植株产生抗病性,且对甜瓜叶片抗病相关酶活性的提高具有系统诱导作用;SIO_2能有效防止白粉菌的侵入但不能使抗病酶活性发生变化,说明SIO_2起物理屏障作用。3.在植株的生长发育过程中喷施复合诱导剂显着提高了两品种的光合速率(Pn)和气孔导度(Gs),并且能显着提高甜瓜产量和果实的可溶性固形物,且在抗病品种上的作用大于感病品种。初花期喷施BTH+SA的诱导效果最佳;伸蔓期、幼果期两次喷施SA+ SiO_2诱导效果最佳。4.不同品种间比较,感病品种卡拉克赛比抗病品种银帝发病早,发病重;不同抗性甜瓜品种经复合诱导剂喷雾后叶片CHI、GLU、PAL、SOD酶活性的提高程度、CAT活性降低程度大于感病品种,时间上早于感病品种,且作用强于感病品种。
申光辉[4]2012年在《草莓连作根腐病发生机制与微生物及化学修复研究》文中研究表明连作障碍是限制世界草莓产业持续发展的瓶颈。本研究从根际微生态角度出发，通过连作草莓病健株根区土壤化学性质及微生物区系组成的比较研究，揭示了草莓连作根腐病害发生的土壤微生态机制，探索利用植物病健株根区土壤微生物区系比较法快速筛选高效广谱且有实际防病促生作用生防微生物的可行性。同时采用盆栽与日光温室试验，探索了利用微生物菌剂及硅肥对草莓连作障碍的修复效应，并从抑病促生、促进养分吸收及土壤微生态修复等角度探讨了其作用机理，以期为草莓连作障碍的综合修复提供理论依据。主要研究结果如下：1.草莓连作根腐病害发生的根域土壤微生态机制研究。本研究表明，草莓连作根腐病害的发生与根区土壤化学性质及微生物区系组成及其多样性变化密切相关。（1）连作草莓病株根区土壤水溶性盐分含量较健株提高了50.6%～156.5%，有机质，速效磷及速效钾含量较健株分别下降22.2%～27.5%，15.3%～17.6%及10.9%～37.9%。（2）病株根表土壤细菌与真菌数量比值B/F降低了2.9%～50.0%，微生物群落结构趋向“真菌型”发展，细菌、真菌多样性指数H及丰富度指数S呈降低趋势。病健株根区、根表优势真菌种类、数量及比例差异明显，其中健株以具较强拮抗性的2株青霉（Penicillium oxalicum，P. griseofulvum）及1株土曲霉（Aspergillus terreus）为主，而病株则以枝孢霉（Cladosporium sp.）和大双孢柱孢（Cylindrocarpon macrodidyma）等有害病原菌为主。大双孢柱孢C. macrodidyma CF9对草莓根系具有强烈侵染致病作用。2.草莓根腐病原真菌分离及其拮抗真菌筛选本研究采用病健株根区及根表土壤微生物区系比较法获得对草莓根系具有强烈侵染致病作用的根腐病原真菌大双孢柱孢C. macrodidyma CF9，同时筛选到2株广谱拮抗真菌灰黄青霉（P. griseofulvum CF3）和土曲霉（A. terreus CF7）。证明此法是快速锁定植物根腐病病原有害微生物及有益拮抗微生物可靠与可行的方法。3.硅酸钾对病原真菌抑菌作用及其机理研究硅酸钾对病原真菌菌丝生长具有较强抑制作用，其抑菌机理是通过硅酸钾提高培养基pH实现的，该结果否定了现有研究提出的硅对病原真菌具有类似抗生素作用的观点。4.微生物及化学防治措施对连作草莓的修复效应研究。（1）微生物活菌制剂对连作草莓具有明显的防病促生作用。2株拮抗真菌CF3和CF7可使盆栽草莓根腐发病率分别降低52.4%和48.7%，根鲜重分别增加15.2%和19.6%，果实产量分别提高26.7%和31.3%；放线菌Act12活菌制剂可使日光温室草莓根鲜重增加135.5%，开花提前6d，果实产量提高47.5%，同时改善了果实品质，盛果期可溶性固形物和糖酸比分别增加了11.6%和11.3%。（2）硅酸钾和粉煤灰对连作草莓也有明显的防病促生作用。施用3.33mmol·kg-1硅酸钾对第3年盆栽草莓根腐病的防效为36.5%，开花提前5d，根鲜重和果实产量增加了31.3%和47.4%。日光温室每株施用60mg硅酸钾草莓开花提前6d，根鲜重和果实产量增加了118.0%和102.3%。盆栽施用100g·kg-1粉煤灰对第3年草莓根腐病的防效为36.2%，开花提前6d，根鲜重和果实产量增加了95.5%和50.5%。。（3）硅酸钾及粉煤灰与菌剂配施除具有叁者单独施用的效果外，在部分处理中，硅肥与放线菌剂配施具有增效作用。硅酸钾与菌剂配施可使日光温室草莓植株死亡率降低至0%，开花提前10d，植株总鲜重，根鲜重及单株产量分别提高73.7%，71.3%及126.2%，同时盛果期果实可溶性固形物含量，糖酸比及维生素C含量分别提高21.7%，36.2%及27.0%。盆栽试验表明，3.33mmol·kg-1硅酸钾与菌剂配施对第3年草莓根腐病的防效为58.6%，开花提前8d，根鲜重及单株产量分别提高73.6%和76.6%；100g·kg-1粉煤灰与菌剂配施对第3年草莓根腐病的防效为56.2%，开花提前6d，根鲜重及单株产量分别提高105.0%和91.0%。5.微生物及化学修复措施对草莓连作障碍的修复机理研究。（1）抗生及溶菌作用。2株拮抗真菌及放线菌Act12均可产生抗菌活性产物，通过抗菌活性代谢产物抑制草莓连作土传病原真菌菌丝生长，其中CF3对大双孢柱孢CF9菌丝具有重寄生和溶菌作用。（2）放线菌制剂能刺激草莓根系生长，促进植株对土壤养分的吸收利用。Act12菌剂单施或与2种硅肥配施均可促进连作草莓对氮、磷、钾元素吸收。（3）提高根系硅元素含量，增强根系抗病性。施用硅肥增加了土壤有效硅含量，促进草莓植株根系硅素的吸收积累，增加了根系含硅量，增强了草莓对根腐病的抗病性。（4）改善根系生理功能，增强植物的诱导抗性。Act12菌剂、硅酸钾及粉煤灰均可影响草莓根系生长发育，增强在根腐病原真菌胁迫下草莓的根系活力；诱导草莓产生抗病性，提高草莓叶片超氧化物歧化酶活性（SOD）、过氧化物酶活性（POD）、多酚氧化酶活性（PPO）及苯丙氨酸解氨酶（PAL）主要防御酶活性。（5）恢复草莓根区、根表土壤微生物区系平衡。Act12菌剂、硅酸钾及粉煤灰均可增加土壤细菌、放线菌数量，减少土壤真菌数量，同时提高B/F和A/F值，提高土壤细菌、真菌及放线菌的多样性；硅肥与菌剂配施可有效提高Act12菌剂在草莓根区土壤的定殖数量。即本研究采用微生物与化学修复措施可促进草莓根区土壤微生态环境向健康协调性方向发展。
李国景[5]2007年在《硅提高豇豆锈病抗性机理及抗锈病分子标记研究》文中进行了进一步梳理豇豆锈病(Uromyces vignae Barclay)为生产上普遍发生的一种全国性病害，已对生产构成较大威胁。寻找防治锈病的新方法和选育抗锈病新品种已成为长豇豆(Vigna unguiculata ssp. sesquipedlis(L.)Verd.)科研和生产上的重要课题。虽然硅并没有被认为植物的必需元素之一，但硅在提高植物对生物胁迫和非生物胁迫抗性方面的作用已引起了广泛关注。研究表明，硅可提高黄瓜、瓠瓜、水稻、大麦、小麦等植物的抗病性。目前，硅提高植物抗真菌病害作用的研究大多集中在含硅量高(占干重1-10％)的水稻、大小麦等禾本科植物和黄瓜、甜瓜等作物上，而在含硅量低的豆科植物上的研究甚少。传统的抗病育种依赖于抗性鉴定和植株表型选择，要求有丰富的经验和长达数年甚至十几年的时间，并需要创造特殊环境进行筛选鉴定。分子标记辅助育种(MAS)是现代分子生物学与传统遗传育种学相结合的新方法，它的应用可以显着缩短育种进程，提高选择效率，在抗病育种中极具应用价值。研究获得与长豇豆抗锈病基因连锁的分子标记对于分子标记辅助育种和图位克隆基因意义重大。本研究(1)以高抗锈病品种‘ZN016’和高感锈病品种‘之豇282’为材料，采用基质栽培，在细胞或亚细胞器水平研究了外源硅(K_2SiO_3 1.7mM)和接种锈菌对长豇豆幼苗叶绿素荧光参数、光合作用、活性氧及抗氧化系统等的影响，旨在阐明硅提高长豇豆对锈病抗性的生理生化机制；(2)以上述两品种为双亲构建的F_2群体为试材，采用分离群体分组分析法(BSA法)和AFLP分子标记技术，将获得的与长豇豆抗锈病相关基因连锁的AFLP标记进行SCAR转化。所取得的主要结果如下：1、外源硅可显着减少长豇豆感病品种接种锈菌后叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(Gs)的下降幅度和胞间CO_2浓度(Ci)的上升幅度，维持叶片较高的光合效率；可维持幼苗叶片较高的总呼吸活性(V_t)、替代途径能力(V_(alt)和替代途径实际运行活性(pV_(alt))；明显延缓植株叶片Fv／Fm、Fv／Fo、Φ_(PSⅡ)、NPQ、Fv’／Fm’、Rfd和ETR等叶绿素荧光参数的下降时间，减轻其下降程度；未接种时外源硅对上述参数无明显影响。硅与锈菌对抗病品种的上述参数也无明显影响。外源加硅使豇豆植株叶片中SiO_2含量比对照提高36.42％。硅可显着降低感病品种的锈病病情指数，相对防效达31.7％。2、接种锈菌后，外源硅能明显提高感病品种和抗病品种叶片中相关酶如过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)等的活性，降低超氧阴离子自由基(O_2~—)产生速率，减少H_2O_2和丙二醛(MDA)含量，提高酚类物质、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)含量；硅对感病品种比抗病品种的效果更为显着。在无病原菌侵入时，硅对叶片中上述抗病相关酶活性、氧自由基和膜脂过氧化物及抗氧化物含量无明显影响。POD同工酶分析表明，外源硅不能改变两品种的POD同工酶谱带。3、外源硅显着提高豇豆锈菌胁迫下叶片细胞质、叶绿体和线粒体中POD、APX、CAT活性和感病品种的PAL活性，明显提高两品种各细胞器中SOD和GR活性；有利于抗感两品种各细胞器中AsA和细胞质、叶绿体中多酚含量的提高；显着降低感病品种细胞质和叶绿体中MDA含量；豇豆锈病抗感两品种间细胞质和叶绿体中的POD同工酶谱带不同，在线粒体中无明显差异，但外源加硅与否不能改变其POD同工酶谱带。硅可有效地减慢锈菌胁迫下感病品种叶绿素的降解速度；增加豇豆锈病抗感各品种线粒体膜电位(ΔΦ_M)，降低线粒体膜肿胀度，提高线粒体的呼吸速率、细胞色素C氧化酶(CCO)活力和ATP酶活性，且对感病品种的效应要高于抗病品种。表明硅可能通过提高叶绿体、线粒体清除自由基的能力，提高线粒体ATPase与CCO活性，增强线粒体膜结构和功能的稳定性，来提高植株的呼吸作用和光合作用，最终提高植株对锈病的抗性。4、通过对构建的不同分离群体进行苗期人工接种鉴定，表明豇豆对锈病的抗性受一对显性基因控制；建立了长豇豆AFLP分子标记分析技术体系，应用64对引物组合共扩增出2019条带，平均每对引物组合扩增的条带数为31.55条；多态性条带共124条，其中12对引物组合未出现多态性条带，平均每对引物组合扩增的多态性条带为2.0条；筛选出在抗池、感池和双亲DNA池间稳定表现多态的引物组合2对：E-AAG／M-CTG和E-ACC／M-CTG。5、通过将特异片段回收、克隆和测序，E-AAG／M-CTG特异片段全长为150bp，E-ACC／M-CTG特异片段全长为321bp。分别设计特异SCAR引物，再对F_2代单株基因组DNA进行扩增，结果表明，针对E-AAG／M-CTG特异片段设计的SCAR引物仅在抗病单株中扩增出1条分子量为98 bp的特异带，表明已成功地将与豇豆锈病抗性连锁的AFLP标记转化为操作简便、表现稳定的SCAR标记。经连锁分析，该SCAR标记与锈病抗性基因的连锁距离为5.4 cM，命名为ABRS_(AAG／CTG98)。而针对E-ACC／M-CTG特异片段设计的SCAR引物未能成功转化。
李永才[6]2007年在《壳聚糖和硅酸钠对马铃薯块茎干腐病的控制及其机理研究》文中研究说明干腐病是限制马铃薯产业化发展的主要采后病害之一，贮藏期间其发病率高达30％。目前主要利用化学杀菌剂进行控制，然而化学杀菌剂的大量使用不仅会产生环境污染、农药残留等问题，也导致了抗药菌株的产生，使其使用受到越来越多的限制。因而必须寻求新的安全高效的防腐剂，以逐步取代和减少化学杀菌剂使用。壳聚糖和硅酸盐作为新型的防腐剂，其作用机制已成为植物病理学家研究的热点。但其在采后病害控制中的应用及机理研究较少。本文以马铃薯块茎(品种：大西洋)为试材，采用病理学、生物化学和组织病理学方法，系统地研究了壳聚糖和硅酸钠对马铃薯干腐病菌(Fusarium sulphureum)的抑菌特性及其对马铃薯块茎抗干腐病的诱导及机理。结果表明：1．不同浓度的壳聚糖处理预先接种干腐病菌(Fusarium sulphureum)孢子悬浮液的马铃薯块茎，能有效的控制病害，其中溶于乳酸的0.5％和1％壳聚糖处理效果较好，但1％壳聚糖处理块茎表皮会出现轻微的褐色药害。In vitro试验发现壳聚糖对干腐病菌(Fusarium sulphureum)菌落生长、菌丝生长量和孢子萌发有明显的抑制作用。扫描电镜观察表明壳聚糖处理能诱导菌丝形态学变化，表现为菌丝扭曲、缠绕，肿胀的菌丝呈现萎焉、疲软、皱缩、变形等异常形态学变化；透射电镜观察发现，0.25％壳聚糖处理，原生质分布不均匀，有非膜结构、电子透明的内含体聚集，细胞壁加厚，隔膜亦出现不规则加厚或断裂。随着处理浓度的增加，菌丝细胞严重受到破坏，细胞膜解体，细胞壁部分降解，导致原生质体泄露，胞外出现黑色斑点：同时还发现坏死的菌丝中产生了子菌丝，表明壳聚糖处理能够改变菌丝形态、破坏菌丝结构。2．硅酸钠处理能有效地控制损伤接种的马铃薯块茎干腐病的扩展，其中100和200mM处理效果最为显着，但两者病斑直径基本相同。In vitro试验发现硅酸钠对干腐病菌(Fusarium sulphureum)菌落生长、菌丝生长量和孢子萌发有明显的抑制作用。扫描电镜观察表明硅酸钠处理从菌落形态上看菌丝稀疏，粗细不均匀，且菌丝肿胀、弯曲，局部发生塌陷。透射电镜观察发现，菌丝细胞壁增厚，细胞严重变形且内部出现空腔或沉积电子致密体；同时坏死的菌丝内部形成了子菌丝。3．0.25％壳聚糖能显着降低处理后3天挑战接种的马铃薯块茎病斑的扩展和处理后48和72小时接种的Fusarium sulphureum对马铃薯块茎切片的侵染能力。同时发现浓度越高，诱导效果降低。进一步研究表明，0.25％壳聚糖处理能显着提高马铃薯块茎组织POD、PPO酶活性及H_2O_2和O_2~-含量，诱导块茎的SOD活性的降低，块茎组织GLU、PAL活性及总酚和类黄酮含量也有一定的增加，但与对照差异不显着。Fusarium sulphureum挑战接种可进一步提高壳聚糖处理者的POD、PAL、和PPO活性及H_2O_2和O_2~-含量，促进块茎组织总酚、类黄酮含量的增加。4．100mM硅酸钠能显着降低处理后3天挑战接种的马铃薯块茎病斑的扩展和处理后48小时接种的Fusarium sulphureum对马铃薯块茎切片的侵染能力。对其抗病机理进行初步研究表明硅酸钠处理虽然能提高马铃薯块茎组织POD、PPO、PAL和GLU的活性及总酚、类黄酮的含量，但与对照差异不显着，甚至在诱导前期还抑制马铃薯块茎切片相应酶的活性。Fusarium sulphureum挑战接种后，硅酸钠处理者上述酶活性迅速增加，且增加幅度明显高于对照，说明硅酸钠能增强马铃薯组织抗病原侵染的能力。以上结果表明，壳聚糖和硅酸钠具有抑菌和诱导马铃薯块茎产生抗病性的双重功能。研究结果对有效降低马铃薯块茎病害的发生、减少化学合成药物在采后病害控制中的使用量具有十分重要的理论指导意义和重要的实践应用价值。
薛高峰[7]2009年在《硅提高水稻对白叶枯病抗性的生理与分子机理》文中进行了进一步梳理前人对硅在抵御水稻病害中的研究报道多集中在稻瘟病、纹枯病等由真菌引起的病害,而有关硅对由细菌引起的水稻白叶枯病抗性的研究,国内外鲜见报道。本文采用水培试验,研究了在不同方式硅处理条件下,硅对水稻白叶枯病的抗病效果、硅吸收以及对水稻生长的影响;硅对抗氧化系统酶活性及多种与抗病相关的生理生化指标的影响;利用实时荧光定量PCR(Real-time fluorescence quantitative PCR)技术,在水稻与白叶枯病互作过程中,硅对相关防卫基因表达的调控。从生理生化和分子水平上系统而深入地研究了硅抗白叶枯病的机制,主要结论如下:(1)施硅能显着提高水稻对白叶枯病的抗性,减缓白叶枯病菌的危害。施硅处理感病植株病情指数显着降低,与对照相比降低11.83%-52.12%,对白叶枯病的相对防御效果达16.55-75.82%。后期施硅对水稻抗性提高的效果明显高于前期。接种前施硅处理(+Si-Si)的植株失去部分抗性,接种后施硅处理(-Si+Si)的植株与一直加硅处理(Si+)的植株具有较高的抗性;硅作为“机械屏障”作用在水稻抗白叶枯病中有一定作用,但不是主要作用。硅对水稻生长具有促进作用,施硅能明显提高植株硅含量和干物质累积量。接种白叶枯病菌后,植株地下部和地上部干物质均显着降低。施硅处理的水稻叶片组织迅速坏死,从而阻止了病菌的发展,而不施硅处理的水稻叶片表现为明显的失水、青枯、卷曲、萎蔫现象。(2)接种白叶枯病菌后48 h内,施硅处理的水稻植株,叶片中丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量显着升高;施硅能显着提高感病植株叶片中脂氧合酶(LOX)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,促进过氧化氢(H2O2)在植物体内积累,加强膜脂过氧化作用。因此,硅可通过参与植株体内代谢,调节抗氧化系统酶活性,激发机体过敏反应(HR),诱导植株对白叶枯病的抗性。(3)水稻感染白叶枯病后,施硅能使受白叶枯病菌侵染的水稻叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性以及总可溶性酚和木质素含量显着提高。结果表明,硅能够调控与抗病有关的酚类物质代谢过程,参与植物防卫反应而增强水稻对白叶枯病的抗性。(4)叶片感染白叶枯病菌后,β-1,3-葡聚糖酶活性和几丁质外切酶、内切酶活性均快速上升。β-1,3-葡聚糖酶活性在感染白叶枯病菌的8天内,施硅处理显着高于不施硅处理,接种后第8天达到最大值。整个试验过程中,加硅处理的水稻植株,叶片中几丁质外切酶、内切酶活性明显增加。施硅能提高病程相关蛋白β-1,3-葡聚糖酶和几丁质外切酶及内切酶的活性,从而提高水稻对白叶枯病的抗性。(5)感染白叶枯病菌后,施硅处理能激活Os03g0109600基因的表达,表达量也显着高于不施硅处理,有利于增强该转录因子的活性;在感病后期,施硅抑制转录阻遏物Os03g0126000基因的表达,有助于保持植物正常生理代谢和抗病反应。施硅能调控酚类物质代谢的关键酶PAL基因表达,在感病初期,施硅处理的PAL基因的表达量高于不施硅处理;施硅能诱导Pr1a和Rcht2基因更早更快表达,表达量也显着高于不施硅处理。施硅能显着提高Lox2osPil基因的表达量,同时调控CatA基因的表达,在感病前期能显着抑制CatA基因的表达。结果表明,在白叶枯病菌与水稻互作过程中,硅积极参与对相关防卫基因的诱导和调控,从而产生一系列生理生化抗病机制是硅抗白叶枯病的主要机制。综上所述,硅对水稻生长具有促进作用,施硅能显着提高水稻对由细菌病害引起的白叶枯病的抗性。硅能积极参与生理代谢活动,诱导和调控植物相关防卫基因,产生一系列的防御机制来阻止病原菌的入侵。本研究为防治植物细菌病害提供了既经济高效又安全环保的实用技术,对于发展新型病害综合防治措施,具有十分重要的理论和实际意义。
朱焕焕[8]2016年在《叶面喷施磷酸氢二钾等预防西葫芦白粉病效果研究》文中进行了进一步梳理为了探寻西葫芦白粉病的绿色预防措施,本研究以春玉5号(高抗)、赛纳(感)、春玉4号(感)、23、26、NS1402、NS1404和NS1405等为试材,于杨凌和太白2个试验点,通过叶面喷施5 g/L碳酸氢钠、5.706 g/L磷酸氢二钾(PH 9.3)、2.62 g/L硅酸钾(PH 5.5)、RM:0.188 g/L核黄素+0.746 g/L蛋氨酸,以蒸馏水作为空白对照,探讨不同处理对西葫芦白粉病的预防效果以及对单株产量、植株叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的影响,并试图揭示化学诱导剂预防西葫芦白粉病的生理生化机制。取得的主要研究结果如下:1.叶面喷施5 g/L NaHCO_3、5.706 g/L K_2HPO_4、2.62 g/L K_2SiO_3和RM对西葫芦白粉病的预防效果表现为5.706 g/L K_2HPO_4>5 g/L NaHCO_3>2.62 g/L K_2SiO_3>RM,总体上来说5.706 g/L K_2HPO_4和5 g/L NaHCO_3处理的预防效果较好。在一定程度上,四种诱导剂处理能有效延缓西葫芦白粉病的发展进程,且有促进植株生长的作用。2.各处理对西葫芦单株产量的影响没有明显的规律,但产量均较对照有所提高,以5.706 g/L K_2HPO_4和RM产量的效果较好,其次为2.62 g/L K_2SiO_3。植株诱导抗性增强与产量增加呈正相关,相关系数为0.693。3.各处理对西葫芦植株叶片中的可溶性糖和可溶性蛋白含量产生了一定的影响,可能通过调节植株内源营养物质的种类及含量,调节自身应激反应,诱导形成对白粉病的抗病机制。植株诱导抗性增强与可溶性糖含量增加呈正相关,相关系数为0.754。4.应用标记PM-136,检测到含有西葫芦白粉病显性抗病基因Pm1的材料15份,其中13份表现中抗,标记结果与田间抗性调查吻合率为86.67%;应用标记ZY-138和ZY-157,检测到含有西葫芦显性抗病基因ZYMV-2的材料11份,标记结果与田间抗性调查吻合率高达100%;应用标记引物ZY-126,未检测到含有西葫芦显性抗病基因ZYMV-1的材料;材料28中同时含有Pm1和ZYMV-2抗病基因。说明已研发的分子标记PM-136、ZY-138和ZY-157具有实用性。
王文娟[9]2008年在《苯并噻二唑诱导苹果抗斑点落叶病研究》文中进行了进一步梳理苹果斑点落叶病是影响苹果产量和品质的重要病害。当前,有关对苹果斑点落叶病的研究,仅局限在对病原菌生物学特性以及利用化学手段防治病害方面的研究。鉴于诱导抗病性的研究进展与植物激活剂的特点,本文以苯并噻二唑(Benzothiadiazole,BTH)为诱导因子,以苹果树和斑点落叶病菌(Alternaira alternata f.sp.mali)为研究对象,研究诱导剂在不同浓度下对抗苹果斑点落叶病的诱导作用、诱导抗病的持效期、组织病理学特征以及生理生化机制。其中,生理生化机制主要研究诱导抗病性与苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、几丁质酶活性、β-1,3-葡聚糖酶活性、木质素和富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量的关系。采用常规组织分离法分离纯化苹果斑点落叶病菌,病原形态观察和人工回接试验鉴定病原菌。BTH诱导苹果主枝顶梢,整株接种病原菌后,采用病情指数统计发病程度。用整叶组织透明染色法进行组织病理学观察,用比色法测定PAL、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性以及木质素和HRGP含量的变化。PDA培养基测定不同浓度BTH离体抑菌活性。结果表明:BTH能诱导苹果树产生系统获得性抗性,当诱导浓度为150μg·mL-1时,可使病情指数由对照的26.34下降到16.87,抗病持效期可达15d,其中最佳诱导时间为处理后3～6d,而BTH本身对苹果斑点落叶病菌分生孢子萌发及菌丝生长无明显影响。组织病理学观察发现,BTH诱导抑制病菌侵染钉的形成,限制病菌向细胞内扩展;生理生化指标测定表明,BTH诱导能提高苹果叶片PAL、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性以及木质素和HRGP的含量。BTH处理的果苗防卫反应启动早于对照果苗。
韩欢欢, 马韬, 谢冰[10]2012年在《瓜类蔬菜白粉病抗性诱导及其抗病机制研究进展》文中提出白粉病的抗性诱导可有效减轻其对瓜类蔬菜生产的危害,是进行瓜类蔬菜有机生产的一种重要技术措施。主要从化学因子、物理因子、生物因子诱导以及物理机制、生理生化机制、分子机制等方面,综述了近年来在瓜类蔬菜白粉病的抗性诱导途径及其抗病机制等研究中所取得的成果,分析了存在的问题,并对今后的研究进行了展望。
参考文献：
[1]. 硅化物对甜瓜抗真菌病害的生理机理研究[D]. 郭玉蓉. 甘肃农业大学. 2003
[2]. 诱导剂处理对甜瓜次生代谢的影响研究[D]. 胡敏. 甘肃农业大学. 2009
[3]. 复合诱抗剂对甜瓜白粉病抗性诱导效果研究[D]. 乔昌萍. 甘肃农业大学. 2009
[4]. 草莓连作根腐病发生机制与微生物及化学修复研究[D]. 申光辉. 西北农林科技大学. 2012
[5]. 硅提高豇豆锈病抗性机理及抗锈病分子标记研究[D]. 李国景. 浙江大学. 2007
[6]. 壳聚糖和硅酸钠对马铃薯块茎干腐病的控制及其机理研究[D]. 李永才. 兰州大学. 2007
[7]. 硅提高水稻对白叶枯病抗性的生理与分子机理[D]. 薛高峰. 中国农业科学院. 2009
[8]. 叶面喷施磷酸氢二钾等预防西葫芦白粉病效果研究[D]. 朱焕焕. 西北农林科技大学. 2016
[9]. 苯并噻二唑诱导苹果抗斑点落叶病研究[D]. 王文娟. 北京农学院. 2008
[10]. 瓜类蔬菜白粉病抗性诱导及其抗病机制研究进展[J]. 韩欢欢, 马韬, 谢冰. 中国农学通报. 2012
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