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《湖南农业大学》 2008年
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生防木霉菌与水稻共生体的建立及其关系研究

梁志怀  
【摘要】: 植物可通过根部与土壤中的微生物,建立植物—微生物系统,进行代谢产物的交换,激活植物的防御机理,影响植物的生长。本论文为探明生防木霉菌与水稻互作关系及作用,通过对木霉菌敏感药剂的筛选,确定了三唑类化学杀菌剂腈菌唑作为木霉菌抗药性遗传标记筛选药剂,同时,确定了木霉菌抗药性遗传改良的紫外线诱变剂量与腈菌唑复筛药剂浓度。在此基础上,利用紫外线与腈菌唑协同诱变技术对本实验室自行筛选的优良生防木霉菌T_(2-16)进行遗传改良,通过三年多时间的诱变改造,共筛选出106株抗药性木霉菌突变体,利用对水稻主要病原菌的拮抗作用,从中选育出既对腈菌唑药物具有较强的抗性又保持优良拮抗性的木霉菌突变体TUV-13。经与出发菌株的培养性状、乙酸乙酯提取物成分与含量、在水稻植株定殖能力、遗传稳定性等生物学特征的比较,证明TUV-13是具有明显双抗遗传标记木霉突变型菌株,可作为研究木霉菌大田条件下与水稻互作共生体关系的标记菌株。此外,利用RAPD-PCR分子标记技术检测了突变体与其出发菌株的DNA多态性,佐证了紫外线与腈菌唑协同诱变主要是通过其遗传物质DNA位点突变而实现的。为生防木霉菌抗药性改良提供一套稳定的技术,拓宽了木霉菌大田推广应用范围。 为探明木霉菌TUV-13浸种处理水稻种子后,在大田生产条件下能否在水稻根际与其他器官定殖,与水稻形成共生体,通过对两地不同品种不同栽培模式的有关纹枯病发生发展、抗病相关酶活力、水稻生长势等因素的变化动态调查,结果确定了木霉菌与水稻形成机遇性共生体过程及动态,即通过浸种接种方式,木霉菌可随着水稻生长发育,定殖于水稻植株整个器官的表面及皮层细胞间隙。在秧苗期可增殖,但随着水稻进一步发育生长,定殖的木霉菌数量却越来越少。到了水稻生殖生长阶段,急剧降低。整个水稻生育期,木霉菌定殖动态呈现出前升后降,后期消失的动态规律;木霉菌与水稻的这种共生体关系,可诱导水稻植株抗病相关的PPO、POD、PAL酶活力提高,增强水稻对其主要病害的抗病性。尤其明显的是能够增强水稻秧苗素质、促进分蘖抽穗,最终明显提高水稻产量。此外,田间秧苗抗寒性与水稻纹枯病发生发展调查表明,木霉菌与水稻共生体关系还能增强秧苗的抗寒能力,对水稻纹枯病防治效果呈现前高中低后高的马鞍型动态规律。 为进一步探明木霉菌与水稻形成共生体关系的机制,在室内盆栽仅有木霉菌与水稻的条件下,采用木霉菌孢悬液浸种、沾根和叶面接种等3种方法,观察木霉菌在水稻植株上如何侵入、定殖与转移动态。结果表明,浸种处理是木霉菌与水稻形成系统共生体关系的最有效方法,而蘸根、叶部接种处理只能使木霉菌与水稻形成局部的共生体关系。不同木霉菌株浸种处理结果确定了木霉菌与水稻形成共生体的机制为:木霉菌可吸附在水稻颖壳表面,随着种子萌发,通过产生附着孢、缠绕等方式吸附在水稻胚根、胚芽以及两者之间的隆起组织,并克服水稻的防御机制,主动侵入水稻各组织器官皮层细胞间隙,并随着植株的生长而扩展。其中,水温、浸种时间的长短可影响木霉菌在水稻植株中定殖。木霉菌与水稻共生体中存在游离氨基酸的交换。还能诱导水稻秧苗对纹枯病抗病性。 系统溶剂法提取试验结果表明,氯仿是木霉菌TUV-13水稻体外模拟培养物抗菌物质提取的最适溶剂。GC-MS检测到TUV-13氯仿提取物有40多种化学成分,其中烷烃类数量最多,为13种,其他成分为有机酸类、酯类、酮类、类固醇类等有机化合物。大孔吸附树脂HP-20与硅胶柱层析分离试验结果确定石油醚乙酸乙酯作洗脱剂的硅胶柱层析系统是木霉菌YUV-13抗菌物质的最适分离方法,能有效地分离出3种结构不同的抗菌物质。其中2号流分抗菌活性最强,鉴定为十八碳二烯酸甲酯,9号流分次之,鉴定为类固醇类抗生素。室内体外细胞毒力测定,木霉菌TUV-13代谢产生的十八碳二烯酸甲酯对不同病原菌抑制效果具有明显差异,其中对水稻纹枯病菌最为敏感,EC_(50)值9.27μg/mL;对花生白绢病EC_(50)值为21.53μg/mL;对辣椒疫病EC_(50)为131.48μg/mL;对水稻稻瘟病EC_(50)为428μg/mL。同时对不同水稻品种种子活力还具有促进作用
【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S476

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张献芳;利用半夏凝集素构建内生工程菌及其抗同翅目害虫效果研究[D];华中农业大学;2010年
2 陶秀娥;黄瓜黑斑病拮抗菌株的筛选和培养条件优化[D];河北科技大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 李海林;殷绪明;龙小军;;低温胁迫对水稻幼苗抗寒性生理生化指标的影响[J];安徽农学通报;2006年11期
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4 刘新,尤民生,魏英智,蔡志成,廖金英;木霉Y对毒死蜱和甲胺磷的降解作用[J];福建农林大学学报(自然科学版);2002年04期
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9 王芊;王志英;张匀华;;木霉菌和灰霉菌相互作用关系的初步研究[J];黑龙江八一农垦大学学报;2006年06期
10 李玉新,郝静君,王有名;吡喃二酮衍生物的活性及吡喃酮并吡唑的合成研究进展[J];精细化工中间体;2004年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 于雪云;扈进冬;杨合同;;木霉菌抗药性研究进展[J];山东农业科学;2007年06期
6 王召娜;于雪云;杨合同;扈进冬;赵晓燕;;微生物解磷机理的研究进展[J];山东农业科学;2008年02期
7 黄霄;杨秀梅;刘训言;孟庆伟;;转正义基因番茄类囊体膜脂不饱和度对抗旱性的影响[J];山东农业科学;2008年03期
8 李纪顺;陈凯;杨合同;郭勇;周红姿;;无致病性双核丝核菌BNR-1的抑菌作用及温室防病效果[J];山东农业科学;2008年04期
9 陈凯;李纪顺;杨合同;魏艳丽;黄玉杰;周红姿;;越南伯克霍尔德氏工程菌株B418-37的温室防病增产效果[J];山东农业科学;2008年07期
10 陈建爱;王未名;;木霉T1010固相培养产孢分析[J];山东农业科学;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周书栋;杨博智;戴雄泽;张竹青;陈文超;李雪峰;马艳青;;壳聚糖对低温胁迫下辣椒幼苗抗寒性的影响[A];园艺学文集5[C];2010年
2 孔佩佩;杨树华;贾瑞冬;葛红;;不同丛枝菌根真菌对切花月季部分生理指标的影响[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
3 王磊;卓丽环;李瑞发;;农业废弃物作为百子莲组培苗移栽基质的研究[A];中国球根花卉研究进展2011[C];2011年
4 莫汉儒;何强;;浅谈茶园病虫害绿色防控技术[A];第十三届中国科协年会第17分会场——城乡一体化与“三农”创新发展研讨会论文集(下)[C];2011年
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6 冯建国;;浅谈我国生物农药研究应用中存在的问题及对策[A];2009’环保农药新技术、新产品暨生物农药技术研讨会论文集[C];2009年
7 张春梅;邹志荣;黄志;;~3CaM拮抗剂W7对PEG胁迫下不同品种番茄幼苗根系生长和ABA、多胺动态变化的影响[A];2010植物免疫机制研究及其调控研讨会论文集[C];2010年
8 李国树;徐成东;范树国;邱璐;黄珊;;紫茎泽兰对四种作物种子萌发的影响[A];2010植物免疫机制研究及其调控研讨会论文集[C];2010年
9 梁颖;;DA-6对水稻幼苗抗冷性的影响[A];21世纪作物科技与生产发展学术讨论会论文集[C];2002年
10 姚雄;任万军;杨文钰;黄端龙;尹丹;;烯效唑对秧苗抵御不同类型低温胁迫能力的影响[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆莲;苹果多胺和脯氨酸合成代谢相关基因的功能鉴定[D];山东农业大学;2009年
2 张婕;嗜热真菌热稳定几丁质酶基因的克隆、表达与分子改造[D];山东农业大学;2010年
3 王俊忠;施氮对高产夏玉米源库代谢特征的调控[D];甘肃农业大学;2010年
4 李振东;东祁连山高寒草地优势植物内生细菌多样性研究[D];甘肃农业大学;2010年
5 罗琰;康宁霉素抗烟草花叶病毒活性及其调控拟南芥根系生长的机制[D];山东大学;2010年
6 程敬丽;源自内生真菌的倍半萜类新颖高效抑菌化合物的衍生合成与生物活性研究[D];浙江大学;2010年
7 段海明;毒死蜱降解细菌的筛选、降解特性及其固定化研究[D];山东农业大学;2011年
8 王成雨;氮肥水平和种植密度对冬小麦冠层结构与功能的影响[D];山东农业大学;2011年
9 咸洪泉;菌寄生真菌几丁质酶基因的克隆及功能研究[D];山东农业大学;2011年
10 孙曰波;玫瑰(Rosa rugosa)根系生物学特性及对水肥空间异质性响应的研究[D];山东农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汤珏婷;1,3-二氯丙烯在土壤环境中的行为及其对土传病原物的防控研究[D];华中农业大学;2010年
2 彭浩;秦巴山区虎杖中产白藜芦醇(苷)内生真菌的分离鉴定[D];华中农业大学;2010年
3 郭春艳;海洋细菌Bacillus velezensis DM09在油菜中的定植及对油菜菌核病的防治研究[D];华中农业大学;2010年
4 廖春雨;固氮内生菌HMLR8和HMLR13对水稻的促生效应的研究[D];华中农业大学;2010年
5 李红;苏云金芽胞杆菌YBT1520杀虫晶体突变株的蛋白质组学分析[D];华中农业大学;2010年
6 郑慧;高位池养虾对土壤微生物群落结构与活性及其表征的土壤质量的影响[D];华中农业大学;2010年
7 张献芳;利用半夏凝集素构建内生工程菌及其抗同翅目害虫效果研究[D];华中农业大学;2010年
8 卢叶青;核盘菌菌核围微生物的分离以及拮抗性分析[D];华中农业大学;2010年
9 秦华伟;黄瓜再生体系的建立及耐热材料的筛选[D];华中农业大学;2010年
10 胡娟;几种生物农药对稻纵卷叶螟和稻飞虱的防治作用研究[D];安徽农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于雪云;扈进冬;杨合同;;木霉菌抗药性研究进展[J];山东农业科学;2007年06期
2 李凤玲;徐培洲;肖祎;张红宇;汪旭东;吴先军;;植物凝集素及其在抗虫基因工程中的应用[J];安徽农业科学;2006年03期
3 戴传超;余伯阳;王新风;蒋继宏;史央;;驱杀菜青虫的内生菌鉴定与化合物研究[J];安徽农业科学;2006年04期
4 潘科;黄炳球;侯学文;;海芋凝集素的纯化及其对4种昆虫细胞的毒杀作用[J];安徽农业科学;2007年18期
5 江守国;;预防油菜病毒病的关键在于阻截蚜虫[J];现代农业科技;2007年11期
6 程玲娟;徐秉良;梁巧兰;;深绿木霉对几种牧草草种发芽率的影响[J];草原与草坪;2008年06期
7 辛雅芬,商金杰,高克祥;拮抗木霉菌的生防机制研究进展[J];东北林业大学学报;2005年04期
8 姚剑虹,孙小芬,唐克轩;半夏凝集素基因的克隆(英文)[J];复旦学报(自然科学版);2001年04期
9 王占斌;黄哲;祝长龙;;木霉拮抗菌在植物病害生物防治上的应用[J];防护林科技;2007年04期
10 蔡学清,何红,胡方平;双抗标记法测定枯草芽孢杆菌BS-2和BS-1在辣椒体内的定殖动态[J];福建农业大学学报;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨腊英;麻琼丽;黄俊生;;外源雪花莲凝集素GNA基因原核表达产物对根结线虫室内毒力研究[A];植物保护与现代农业——中国植物保护学会2007年学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 冯永君;水稻内生优势成团泛菌YS19对宿主侵染和定殖机制的研究[D];中国农业科学院;2001年
2 赵秀云;天南星凝集素和石蒜凝集素基因的克隆及抗虫研究[D];复旦大学;2003年
3 张晓舟;枯草杆菌新型表达系统和遗传操作体系的建立及应用[D];南京农业大学;2006年
4 王利民;大豆凝集素在不同种属动物体内的消化动力学及抗营养作用比较研究[D];吉林农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 高泽发;人工合成雪花莲凝集素(GNA)基因在转基因小麦中的表达与抗蚜虫效果研究[D];首都师范大学;2006年
2 李琳莉;蜡梅(Chimonanthus praecox (L.)Link)凝集素基因Cplectin的抗虫功能分析[D];西南大学;2008年
3 杨雁卓;半夏凝集素的表达、纯化及抗菌性质研究[D];兰州大学;2009年
【二级引证文献】
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1 于涵;马铃薯早疫病生防菌耐代森猛锌菌株的筛选及其防效的研究[D];黑龙江八一农垦大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 谢皓,陈学珍,钱宝玉,刘佳伟,白宝良;贮藏年份对大豆种子活力及农艺性状的影响[J];北京农学院学报;2003年04期
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5 姚拓;促进植物生长菌的研究进展[J];草原与草坪;2002年04期
6 向仲怀;中国家蚕基因组与21世纪丝绸之路[J];蚕业科学;2003年04期
7 路国兵;冀宪领;张瑶;牟志美;王更先;窦学娥;查传勇;;桑树内生细菌的分离及生防益菌的筛选[J];蚕业科学;2007年03期
8 张蓉,马建华,王进华,任学山;宁夏苜蓿病虫害发生现状及防治对策[J];草业科学;2003年06期
9 蒋家珍,赵美琦,薄怀霞,肖杰,李学锋;生物农药在草坪病害防治中的应用研究[J];草业科学;2004年11期
10 项存悌,高克祥,何秉章,李万海,荣立军,高峰;杨树烂皮病生物防治的研究[J];东北林业大学学报;1991年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙勇;绿色木霉的拮抗机理、发酵条件、生物防治的研究[D];西北大学;2003年
【相似文献】
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1 郭晞明;全东兴;丁华旭;;国审水稻新品种吉粳801的选育及其栽培技术[J];山东农业科学;2009年01期
2 冯瑞光;孟令启;宁文书;史彩荣;;国审水稻新品种金穗8号的选育及栽培要点[J];农业科技通讯;2008年07期
3 廖耀平,何秀英,程永盛,陈钊明,陈粤汉;优质高产水稻新品种粤合占的选育[J];广东农业科学;2005年05期
4 冯瑞光;孟令启;宁文书;;高产稳产优质耐旱型水稻新品种金穗1号的选育及栽培技术研究[J];中国农学通报;2005年11期
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6 祁正汉;;试谈选育亩产1500斤水稻品种的几个问题[J];云南农业科技;1982年06期
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9 安永平;王彩芬;马静;张文银;杨生明;;优良食味水稻品种宁粳38号的选育及利用[J];作物杂志;2008年06期
10 张建军;冷建祥;;土专家涂发友繁育良种造福一方[J];农村.农业.农民;2000年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 陈志德;仲维功;杨杰;王才林;王军;张永春;周益军;;不同水稻品种对Cd、As和Hg胁迫的响应特性研究[A];江苏省遗传学会植物分子育种学术研讨会论文摘要汇编[C];2007年
4 钱俊朝;罗琼;王云月;卢建欢;罗燕;;水稻品种合系41与阿庐糯混合间栽基因流的研究[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
5 梁书剑;张萌;史金明;关双红;孙野青;;DNA甲基化与空间辐射引起基因组不稳定的研究[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
6 郑桂萍;郭晓红;陈书强;王伯伦;;抗旱系数在水稻食味品质上的应用[A];2004中国植物生理生态学学术研讨会论文摘要汇编[C];2004年
7 周彤;王磊;程兆榜;陈洁;范永坚;周益军;;一个与水稻条纹叶枯病抗性基因紧密连锁的分子标记的鉴定[A];中国植物病理学会2008年学术年会论文集[C];2008年
8 郑燕梅;张锦花;刘玉芹;方珊如;陈福如;赵明富;;抗病品种Dacca6与杂交稻亲本的稻瘟病联合抗病性分析[A];2008年福建省科协第八届学术年会农业分会场论文集[C];2008年
9 周毅;汪建飞;乔晶晶;杨兴敏;丁风香;彭瑞瑞;马彦;;苗期水稻叶片伸长生长、光合和耗水特性对铵、硝态氮及其交替营养的短期响应[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
10 齐永文;张洪亮;张冬玲;王美兴;孙俊立;魏兴华;裘宗恩;汤圣祥;曹永生;王象坤;李自超;;中国水稻选育品种微卫星和形态遗传多样性分析[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴美章;全省水稻亩产增长9公斤[N];福建日报;2007年
2 赵丹通讯员 黄健儿;11230亩水稻缺水青枯[N];嘉兴日报;2007年
3 记者 张爱虎实习生 张雯 刘洋;水稻品种黄华占率先实现产业化[N];湖北日报;2008年
4 于晓峰;后旗:水稻之乡延伸产业链[N];通辽日报;2007年
5 葛济民、黄军、包志明;隆化23万亩水稻实现提质增效[N];承德日报;2006年
6 见习记者 李鹏;水稻想增收 “三病一虫”防治要抓紧[N];眉山日报;2007年
7 记者 翟劲涛;“平粳八号”等五个品种获殊荣[N];吉林日报;2008年
8 记者  李存才;6000万公斤良种惠“三农”[N];中国财经报;2006年
9 记者 杨登贵;我区良种覆盖率达85%[N];宁夏日报;2009年
10 水清;机插秧对水稻品种没有特殊要求[N];江苏农业科技报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 董小卫;利用木霉和RNAi技术提高烟草抗性和品质的研究[D];山东师范大学;2010年
6 赵国臣;中国北方代表地区黏菌主要类群的个体发育及化学成分研究[D];吉林农业大学;2012年
7 罗琰;康宁霉素抗烟草花叶病毒活性及其调控拟南芥根系生长的机制[D];山东大学;2010年
8 唐浩;水稻品种DUS测试标准品种多样性和测试性状稳定性分析[D];湖南农业大学;2012年
9 李中阳;铜、镉胁迫下CO_2浓度升高对水稻生长及稻米品质的影响[D];中国农业科学院;2010年
10 陈凤莲;小麦麸皮中低聚木糖的生物制备技术研究[D];东北林业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 李培德;水稻氮高效有关性状QTLs定位及不同基因型氮素利用效率差异分析[D];安徽农业大学;2006年
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8 殷春渊;水稻品种不同生育类型氮素吸收利用与精确定量施氮参数的研究[D];扬州大学;2010年
9 揭厚胜;不同直链淀粉含量的水稻品种籽粒淀粉和蛋白质积累特性的研究[D];四川农业大学;2004年
10 刘炜;干旱胁迫诱导的水稻基因组胞嘧啶甲基化变化[D];东北师范大学;2006年
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