低聚糖诱导小麦抗病性的研究
【摘要】：
低聚糖素是一类生物活性分子，具有调节植物的生长发育、形态发生、果实成熟以及植物的抗逆性等功能。由于低聚糖无毒、无污染，因此近年来国内外对低聚糖的研究越来越多，特别是用于植物病害控制的研究更是热点。本研究以自行设计的方法从植物细胞壁中提取低聚糖，以其为诱导剂，研究其对小麦白粉病、赤霉病和条锈病的诱病导抗性效果。通过测定诱导处理后小麦叶片中过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性变化，对低聚糖诱导小麦抗条锈性的可能机制进行了初步的探讨。
本研究以豆芽和桔皮为原料，用果胶酶降解后，得到1—10号提取液，高压湿热灭菌后低温冰箱保存。
研究表明，所用提取物可以诱导小麦产生对白粉病、赤霉病和条锈病的抗性，但不同来源、不同的酶解时间和不同使用浓度的低聚糖在不同病害上的诱导抗病性效果差异很大。对小麦白粉病的防治效果最高可达86.61％(5号100ppm)；对小麦赤霉病的防治效果最高也有77.63％(10号100ppm)；并发现50ppm的5号提取物处理后能使感染条锈菌的小麦产生明显的过敏性坏死反应。
通过对诱导时间的测定，确定5号50ppm对小麦条锈病的最佳诱导时间为4-8天，并发现这种诱导抗病性具有上行传导性。通过对未接受诱导处理的上部叶片的调查，发现未用低聚糖处理的小麦上部叶片也出现过敏性坏死反应，表现为枯斑出现早、枯斑面积大、枯斑数量多，诱导间隔期在4-8天时，还表现出侵染点数目变少、发病轻(严重度降低)、病情指数降低。
不同浓度(25ppm、50ppm、100ppm)的5号提取物的体外抑菌试验表明，低聚糖对条锈菌没有明显的抑制作用，说明低聚糖不具有直接杀菌或抑菌作用，使小麦产生抗锈性的原因在于诱发寄主植物的抗病潜能，使植物本身产生对病原菌的抗性，这与普通杀菌剂显然不同。
小麦用50ppm的5号提取物浸种或苗期喷雾处理并在5天后接种，对几种酶(POD、PPO、PAL、SOD、CAT)活性变化的分析表明，经低聚糖预先处理能显著提高小麦叶片的POD、PP0、PAL活性，降低SOD、CAT的活性。
【关键词】：低聚糖 诱导抗病性 小麦 白粉病 赤霉病 条锈病 【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：S435.121
【目录】：
- 中文摘要4-5
- 英文摘要5-6
- 目录6-8
- 前言8-9
- 第一章 文献综述9-31
- 1．1 植物诱导抗病性的研究进展9-12
- 1．1．1 诱导抗病性的定义及其发展9-10
- 1．1．2 诱导抗病性的一般特点10-12
- 1．2 诱导因子与激发子12-19
- 1．2．1 诱导因子12-16
- 1．2．2 激发子16-19
- 1．3 诱导抗病性的机制19-28
- 1．3．1 组织病理学机制19-21
- 1．3．2 生理生化机制21-24
- 1．3．3 分子机制24-28
- 1．4 低聚糖素在诱导植物抗病性中的作用28-31
- 第二章 材料与方法31-35
- 2．1 低聚糖的制备程序31
- 2．1．1 原料31
- 2．1．2 所用试剂31
- 2．1．3 提取方法31
- 2．1．4 含糖量的测定方法31
- 2．1．5 提取液的保存31
- 2．2 低聚糖诱导小麦抗病性的效果测定31-32
- 2．2．1 品种及材料的准备31
- 2．2．2 病原菌31
- 2．2．3 试验方法31-32
- 2．3 低聚糖对条锈菌的抑菌试验32
- 2．4 低聚糖诱导小麦抗条锈病相关酶活性的测定32-35
- 2．4．1 小麦品种、病原菌及所设处理32
- 2．4．2 采样方法32
- 2．4．3 酶液提取方法32-33
- 2．4．4 酶活性测定33-35
- 第三章 结果与分析35-43
- 3．1 低聚糖素小麦上几种病害诱导抗病性效果35-39
- 3．1．1 对白粉病的诱导抗病性效果35-36
- 3．1．2 对赤霉病的诱导抗病性效果36
- 3．1．3 对条锈病的诱导抗病性效果36-37
- 3．1．4 5号50ppm对小麦抗条锈病诱导时间的测定结果37-39
- 3．2 低聚糖的体外抑菌试验39-40
- 3．3 低聚糖处理后接菌小麦叶片的抗病相关酶活性变化40-43
- 3．3．1 小麦叶片过氧化物酶活性的变化40
- 3．3．2 小麦叶片多酚氧化酶活性的变化40
- 3．3．3 小麦叶片苯丙氨酸解氨酶活性的变化40-41
- 3．3．4 小麦叶片超氧化物歧化酶活性的变化41
- 3．3．5 小麦叶片过氧化氢酶活性的变化41-43
- 第四章 讨论43-47
- 4．1 低聚糖诱导小麦产生抗病性的效果43-44
- 4．2 低聚糖诱导小麦产生抗条锈性的可能机制44-45
- 4．2．1 过敏性反应与诱导抗病性44
- 4．2．2 防御酶系活性的变化与诱导抗病性44-45
- 4．3 低聚糖素结构与诱导抗病性45-47
- 第五章 结论47-48
- 5．1 低聚糖能诱导小麦对几种病害产生抗病性47
- 5．2 低聚糖使小麦产生抗病性的可能机制47-48
- 参考文献48-59
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