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黑麦草内生真菌生物学、生理学及其抑菌特性研究

马敏芝  
【摘要】: 多年生黑麦草(Lolium perenne)作为一种优良的牧草和草坪草,在发展草地畜牧业和景观草坪等方面发挥着重要作用。内生真菌(Neotyphodium)具有提高寄主抵御生物和非生物因素胁迫的能力。本研究以坪用多年生黑麦草为供试材料,进行了黑麦草中内生真菌的检测与分离、分别测定了内生真菌在5种培养基、5个酸碱梯度、7个温度梯度、9种碳源及9种氮源上的生长;测定了在离体对峙培养条件下,内生真菌与细交链孢菌(Alternaria alternata)、根腐离蠕孢(Bipolarissorokiniana)、新月弯孢菌(Curvularia lunata)、德氏霉(Drechslera sp.)等四种病原真菌之间的相互作用以及内生真菌在氨基酸盐液体培养基中发酵获得的次生代谢产物对上述四种病原真菌生长的影响;在盆栽试验中,测定了根腐离蠕孢侵染下内生真菌对黑麦草叶片生理指标的影响。主要研究结果如下: 1.对爱神特(Accent)、美达利(Medary)、顶峰(Pinnacle)和球道(Fairway)等四个黑麦草品种进行了内生真菌检测,种子中带菌率依次为37.8%、39.2%、51.2%和52.6%;分别从四种黑麦草E+植株的叶鞘部位分离得到四个菌系、20个内生真菌菌株,根据形态学特征,均为Neotyphodium属。从每个菌系中选取有代表性的内生真菌各一株,编号为N-ast、N-mdl、N-tp、N-qd。 2.在生物学特性测定中,四株内生真菌N-ast、N-mdl、N-tp和N-qd的最适生长培养基为燕麦粉琼脂培养基、最适生长pH范围pH7~9、最适温度为25℃。在生理学特性测定中,纤维素酶是最易被内生真菌利用的碳素;胰蛋白胨、酪蛋白胨、脯氨酸和蛋白胨是最易被内生真菌利用的氮素。 3.离体平板对峙试验中,四株内生真菌对参试的四种病原真菌表现出不同程度的拮抗作用。其中N-ast菌株对根腐离蠕孢和新月弯孢菌表现出较强的拮抗作用,抑制率分别为46.24%、45.50%;N-qd菌株对细交链孢菌和德氏霉表现出较强的拮抗作用,抑制率分别为44.67%、46.62%。 4.N-ast、N-mdl、N-tp和N-qd菌株的次生代谢产物可有效地抑制病原真菌的菌落生长和孢子萌发,其中N-qd菌株次生代谢产物抑菌活性最高,对细交链孢菌、根腐离蠕孢、新月弯孢菌、德氏霉的菌落生长抑制率分别为17.79%、57.20%、33.79%、41.52%;对孢子萌发的抑制率分别是78.82%、86.67%、85.54%、81.03%。 5.根腐离蠕孢侵染后,内生真菌降低了黑麦草叶内丙二醛(MDA)的含量,提高了黑麦草叶内游离脯氨酸(Pro)的含量以及过氧化氢酶(CAT)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。其中顶峰品种E+叶片中MDA含量比E—叶片降低了60%;爱神特品种E+叶片中Pro含量比E—叶片升高了69%;顶峰品种E+叶片中CAT活性比E—叶片升高了25%;球道品种E+叶片中PAL活性比E-叶片升高了31%。


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