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《山东农业大学》 2011年
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小麦纹枯病菌细胞壁降解酶的活性及病菌侵染对寄主防御酶活性的影响

李玲玲  
【摘要】:小麦纹枯病是我国小麦的主要病害之一,近年来随着小麦品种、栽培制度、肥水条件的改变,小麦纹枯病在我国冬小麦主产区尤其是江淮地区发生普遍且危害呈逐年加重的趋势,严重影响小麦的高产稳产。本研究对小麦纹枯病菌产生的细胞壁降解酶的活性及病菌对寄主防御酶活性的影响进行了探讨,主要研究结果如下: 1、采用嵌入法对实验室分离获得的114株小麦纹枯病菌菌株,在温室栽培条件下进行苗期致病力测定,并从中筛选出10株强、中、弱致病力菌株。其中强致病力菌株:WK-19、WK-21、WK-137;中致病力菌株:WK-14、WK-22、WK-195、WK-196;弱致病力菌株:WK-32、WK-159、WK-166。 2、采用正交试验设计方法对小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealias)产生的3种细胞壁降解酶的产酶条件进行优化。以改良的Marcus液体培养基进行诱导培养,探讨了培养温度、培养基pH值及培养时间三个因素对细胞壁降解酶活力的影响。结果表明:纤维素酶的最佳产酶条件为25℃、pH6.8培养7 d,果胶酶的最佳产酶条件为25℃、pH5.0培养5 d,木聚糖酶的最佳产酶条件为25℃、pH6.0培养5 d。 3、在优化条件下,测定致病力不同的小麦纹枯病菌产生纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶的活力,以探讨小麦纹枯病菌的致病力强弱与其产生的三种细胞壁降解酶活力大小的关系。结果表明:小麦纹枯病菌产生的纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶活力与其致病力大小呈现如下的趋势:弱致病力菌株3种细胞壁降解酶的活力强致病力菌株的酶活力中等致病力菌株的酶活力。 4、选用强致病力菌株WK-137和弱致病力菌株WK-166接种小麦,分析小麦体内纤维素酶、果胶酶和木聚糖酶的产生动态。结果表明:与未接种小麦相比较,接种病菌的小麦6天后,纤维素酶活力开始逐渐升高,在接种后第10天达到峰值;接种强致病力菌株WK-137、弱致病力菌株WK-166的小麦产生的果胶酶活力峰值分别出现在接种后第4天和第6天;小麦接种强致病力菌株WK-137后第2天就测得产木聚糖酶的峰值,之后于接种后第6天又产生一个小峰值,接种弱致病力菌株WK-166后第6天达到峰值。产生细胞壁降解酶峰值的先后顺序为木聚糖酶、果胶酶和纤维素酶,且总体看来,接种强致病力菌株的小麦活体内检测到的细胞壁降解酶高于接种弱致病力菌株的小麦。 5、选用致病力不同的小麦纹枯病菌接种小麦,探讨病菌对小麦体内苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)合成的影响。结果表明:接种弱致病力菌株WK-166、强致病力菌株WK-137的小麦和未接种小麦均产生较大活力的PAL,并且三种情况下产生的PAL的活力大小没有明显差别;小麦接种弱致病力菌株WK-166后2-6天产生的POD活力一直处于较高水平,之后下降,而接种强致病力菌株WK-137后2-6天产生的POD活力稍高于未接种小麦,明显低于接种弱致病力菌株WK-166的小麦产生的POD活力,之后与未接种小麦的产酶情况没有明显差别。 6、选取强、中、弱致病力菌株各两个进行木聚糖酶GH-10基因中间片段的扩增。利用DNAMAN软件中的Multiple Sequence Alignment对这些序列进行相似性比较并依据菌株产生的木聚糖酶基因中间片段对6个菌株构建系统发育树。结果表明:6株菌株明显分为四个类群:弱致病力菌株、中等致病力菌株、强致病力菌株WK-19以及强致病力菌株WK-137。致病力不同的菌株产生的木聚糖酶基因的中间片段存在较明显的分化现象。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S435.121

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