收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

番茄灰霉病菌对丙烷脒的抗药性风险研究

侯军  
【摘要】:近年来,由于杀菌剂抗药性问题日趋严重,许多杀菌剂对植物病害防治效果逐渐下降,某些原已被很好控制的植物病害也有加重发生的趋势,随着传统内吸性杀菌剂的持续应用,抗药性问题势必更加突出。研究新型杀菌剂抗药性风险对延长药剂使用寿命,指导田间科学用药,避免和延缓抗药性的发生具有十分重要的意义。番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)是一种寄主范围广、繁殖速度快、遗传变异大、危害极其严重的病原菌,目前抗药性问题已成为该病菌防治中所面临的突出问题。丙烷脒是西北农林科技大学无公害农药研究服务中心研制的具有我国自主知识产权的新型芳香二脒类内吸性杀菌剂,主要用于防治由番茄灰霉病菌引起的灰霉病。目前其抗药性方面的研究还未见报道。基于此,本研究以番茄灰霉病菌为靶标菌,主要从敏感基线的建立、抗药性风险评价、抗药突变体产生抗药性的机制等方面进行了较为系统的测试和探讨,取得如下结果: 1.采用菌丝生长速率法测定了采自西安、咸阳、杨凌、渭南、宝鸡等5个地区的41株番茄灰霉病菌对丙烷脒的敏感性。结果表明,丙烷脒对所有供试番茄灰霉病菌菌株均具有良好的抑制作用,不同菌株间EC50值差异较小,其中最大为1.460μg/mL,最小为0.182μg/mL,相差8.0倍,平均EC50值为0.791±0.269μg/mL。不同番茄灰霉病菌菌株对丙烷脒的敏感性频率分布呈连续单峰曲线,接近正态分布。因此,可以采用这些菌株的平均EC50值作为田间抗药性检测的敏感基线。 2.通过紫外诱变和药剂选择共获得10株抗药突变体,其中紫外诱导获得1株,突变频率为1.98×10-9,药剂选择获得9株,突变频率为0.025。根据FAO对抗性的划分标准,结合敏感基线及抗药突变体的抗性水平,本研究将抗性表型划分为4类:EC50值小于5.0μg/mL时,为敏感菌株(S);EC50值在5.0~15.0μg/mL时,为低抗菌株(LR);EC50值在15.1~75.0μg/mL时,为中抗菌株(MR);EC50值大于75.0μg/mL时,为高抗菌株(HR)。据此,本试验共获得了8株低抗菌株和2株中抗菌株,未获得高抗菌株。获得抗性菌株的突变频率和抗性菌株的抗性水平均很低,表明番茄灰霉病菌对丙烷脒的抗药性发展非常缓慢。适合度研究结果显示,抗性菌株的生长量、产孢量、孢子萌发率、致病力等适合度指标均明显低于敏感菌株。交互抗药性测定结果表明,丙烷脒与嘧霉胺、多菌灵、速克灵、扑海因等常用杀灰霉剂无交互抗药性。综合分析以上研究结果可见,番茄灰霉病菌对丙烷脒具有低等抗药性风险。 3.线粒体复合酶Ⅲ活性测定结果表明,离体条件下丙烷脒对敏感菌株和抗性菌株线粒体复合酶Ⅲ的活性均没有影响,活体条件下丙烷脒对敏感菌株线粒体复合酶Ⅲ的活性具有明显抑制作用,而抗性菌株的活性基本没有变化。结合前人研究结果可见丙烷脒对病菌线粒体复合酶Ⅲ相关基因表达的抑制是其抑菌的主因;番茄灰霉病菌对丙烷脒的抗药性与线粒体复合酶Ⅲ活性的变化密切相关。 4.渗透压敏感性测定结果表明,敏感菌株对低渗透压和高渗透压均表现敏感,低抗菌株仅对低渗透压敏感,中抗菌株对低渗透压和高渗透压均不敏感,说明抗性菌株的渗透调节能力要大于敏感菌株。细胞膜透性测定结果表明,用各供试浓度丙烷脒处理番茄灰霉病菌敏感菌株和低抗菌株,以及用高浓度丙烷脒(25μg/mL和50μg/mL)处理中抗菌株后,所有菌株细胞膜的透性均有所增大;敏感菌株和低抗菌株最终(240min)的相对渗率虽然比较接近,但丙烷脒对敏感菌株细胞膜的损伤速度明显快于低抗菌株,说明两者的细胞膜透性及对丙烷脒的适应能力存在一定差异;此外,中抗菌株最终(240min)的相对渗率明显低于敏感菌株和低抗菌株,说明中抗菌株适应丙烷脒的能力明显强于敏感菌株和低抗菌株,其细胞膜受损伤的程度相对较小,使其细胞膜的透性相对低于敏感菌株和低抗菌株,且这种适应能力随着丙烷脒处理浓度的增大而降低。对渗透压的研究结果也证实了这一点。可见,渗透压敏感性下降和细胞膜透性的改变可能是番茄灰霉病菌对丙烷脒产生抗药性的生理机制之一。 5.通过聚丙烯酰胺凝胶电泳比较了抗性菌株和敏感菌株酯酶同工酶和可溶性蛋白质的差异,发现抗性菌株和敏感菌株之间无论在谱带数上还是含量上都存在明显的差异,说明番茄灰霉病菌对丙烷脒的抗药性与酯酶同工酶和可溶性蛋白的组成及含量变化有关。 6.利用cDNA-AFLP技术,对敏感菌株(091)和中抗菌株(F091-16)的基因表达进行了分析,共分离得到38个差异表达的TDFs片段,并对其中6个典型的TDFs片段进行克隆、测序和序列分析。结果表明,在6个差异片段中,有4个找到了同源序列,其中TDF2、TDF4、TDF5是同一基因片段,其与细胞色素P450烷烃羟化酶基因序列有很高的同源性,另一片段TDF1与C-1-四氢叶酸复合酶有较高的同源性,其余两个基因片段TDF3、TDF6未找到与之同源的序列。C-1-四氢叶酸复合酶基因的上调表达,必将促进核酸生物合成速率的加快,进而补偿因药物分子作用导致的靶基因表达水平的下降,使线粒体复合酶Ⅲ的活性恢复正常。结合丙烷脒抑菌机理研究结果,推测C-1-四氢叶酸复合酶基因的上调表达可能是番茄灰霉病菌对丙烷脒产生抗药性的主要因素。另外,细胞色素P450烷烃羟化酶基因的上调表达也与抗药性的产生有关。 综上所述,番茄灰霉病菌对丙烷脒具有低等抗药性风险。番茄灰霉病菌对丙烷脒的抗药性是多种因素综合作用的结果,其中C-1-四氢叶酸复合酶基因的上调表达可能是主要因素,具体的抗性机制可能为:渗透压敏感性和细胞膜透性下降,使药物分子难以穿过细胞膜进入菌丝体内,进入菌丝体内的部分药物又在酯酶同工酶、细胞色素P450烷烃羟化酶等解毒代谢酶的作用下被代谢分解;C-1-四氢叶酸复合酶基因的上调表达,使核酸生物合成速率加快,补偿了因药物分子作用导致的靶基因表达水平的下降,使线粒体复合酶Ⅲ的活性恢复正常,从而使抗性菌株表现出一定的抗药性。此外,结合前人研究结果可以进一步确认丙烷脒对病菌线粒体复合酶Ⅲ相关基因表达的抑制是其抑菌的主因。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杜立新;冯书亮;王容燕;王金耀;曹伟平;林开春;张用梅;;拮抗BS-208菌株对番茄灰霉病诱导抗性的初步研究[J];华北农学报;2005年06期
2 辛春艳;张丽萍;谢莉;程辉彩;张根伟;李书生;;内生拮抗放线菌防治番茄灰霉病的研究[J];河南农业科学;2009年02期
3 侯玉霞;龚玉梅;李春林;李斯扬;张永安;朱书生;;来源于植物的短肽LD-1对番茄灰霉病的抑制作用及其抗病性研究[J];植物保护;2008年05期
4 张静;冯岗;袁旭超;陈从珍;林勇;;百里香酚抑菌活性初探[J];中国农学通报;2009年21期
5 王宏年;江志利;冯俊涛;张兴;;7种植物精油对番茄灰霉病的抑制效果[J];植物保护;2007年05期
6 祁之秋;王英姿;李兴海;张杨;纪明山;;醚菌酯对番茄灰霉病菌的生物活性及其防病方式研究[J];中国植保导刊;2008年12期
7 侯军;高亚楠;马志卿;冯俊涛;张兴;;抗丙烷脒番茄灰霉病菌渗透压敏感性及线粒体复合酶Ⅲ活性的变化[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2010年04期
8 冯书亮,王容燕,林开春,张用梅,杜立新,范秀华,曹伟平;拮抗细菌Bs-208菌株鉴定及对几种植物病原菌的抑菌测定[J];中国生物防治;2003年04期
9 李宝聚,陈立芹,孟伟军,王福建;湿度调控对番茄灰霉病菌侵染的影响[J];植物病理学报;2003年02期
10 陈捷,刘限,徐书法,刘海南,黄玉茜,周晓瑛;利用限制性内切酶技术获得木霉菌插入变异[J];上海交通大学学报;2005年11期
11 陈安良;廉应江;叶海洋;冯俊涛;张兴;;丙烷脒防治番茄灰霉病效果初报[J];中国农学通报;2005年11期
12 王兴全;张新虎;杨顺义;沈慧敏;;苍耳提取物对番茄灰霉病菌抑制机理的研究[J];甘肃农业大学学报;2008年03期
13 赵彬彬;韩巨才;刘慧平;闫彦萍;;植物内生放线菌St24发酵液稳定性研究[J];山西农业大学学报(自然科学版);2008年03期
14 刘婧;马汇泉;董瑾;杨晓;;蜡样芽孢杆菌B-02菌株培养基及培养条件的优化[J];山东农业科学;2008年07期
15 姚彬;王傲雪;李景富;;哈茨木霉对4种番茄病原真菌抑制作用的研究[J];东北农业大学学报;2009年05期
16 王学贵;伍智华;沈丽淘;田永清;;42种药用植物甲醇提取物对番茄灰霉病菌抑菌活性的研究[J];长江蔬菜;2009年18期
17 王婷;吕淑霞;贺靖文;白宇;马镝;林英;;酶法制备壳寡糖对番茄灰霉病病菌抑制机理初探[J];生物技术;2009年06期
18 田小卫;张波;李莉莉;;腐霉利与苦参丙酮提取液对番茄灰霉病菌的联合毒力测定[J];北方园艺;2010年11期
19 毕亚玲;王波;黄保宏;张文同;张轶辉;;两种中药提取物对番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌的抑制活性研究(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2011年06期
20 张玉勋,张光明,李光,王洪久;外源营养物质对番茄灰霉病菌分生孢子萌发及其侵染的研究[J];莱阳农学院学报;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵建江;韩秀英;陈治芳;张小风;马志强;王文桥;李赛飞;;番茄灰霉病菌的多重抗药性监测[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
2 陈治芳;韩秀英;王文桥;张小风;赵建江;马志强;李赛飞;;新杀菌剂对番茄灰霉病菌的室内毒力测定及田间防效[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
3 董伟欣;郭庆港;李社增;马平;;枯草芽孢杆菌NCD-2菌株脂肽类抑菌物质Fengycin的抑菌功能验证[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 王树桐;曹克强;张凤巧;胡同乐;;中药丁香提取物对番茄灰霉病菌抑制作用及生防效果[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文摘要集[C];2005年
5 黄星;周明国;付峰;;稻瘟病菌对三环唑的抗药性测定——叶段法[A];2003’华东植物病理学术研讨会暨江苏省植物病理学会第十次会员代表大会论文集[C];2003年
6 王树桐;曹克强;张凤巧;胡同乐;;中药丁香提取物对番茄灰霉病菌抑制作用及生防效果[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集[C];2005年
7 黄星;周明国;付峰;;稻瘟病菌对三环唑的抗药性测定——叶段法[A];第十九届全国植保信息交流暨农药械交易会论文集[C];2003年
8 刘敏;崔晓岚;陈凤平;刘西莉;;番茄灰霉病菌对啶菌恶唑的敏感性及其室内抗药性突变体的研究[A];中国植物病理学会2007年学术年会论文集[C];2007年
9 窦瑞木;雷清泉;张改强;;番茄内生细菌TB-2生化特性及对番茄灰霉病菌的抑制作用[A];经济策论(上)[C];2011年
10 董友磊;陈怀谷;赵统敏;余文贵;;番茄灰霉病菌的分离、致病力测定以及毒素的提取与鉴定分析[A];江苏省植物病理学会第十一次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯军;番茄灰霉病菌对丙烷脒的抗药性风险研究[D];西北农林科技大学;2011年
2 庄世宏;小花假泽兰杀菌作用研究[D];西北农林科技大学;2010年
3 吴方丽;丙烷脒对番茄灰霉病菌的抑菌机理初探[D];西北农林科技大学;2008年
4 何玉仙;烟粉虱种群抗药性及其机理研究[D];福建农林大学;2006年
5 陈安良;丙烷脒杀菌剂开发研究[D];西北农林科技大学;2004年
6 孙艳;视蛋白基因参与蚊抗药性机制的研究[D];南京医科大学;2012年
7 贺骥;淡色库蚊核糖体蛋白L22基因(RPL22)克隆及其与溴氰菊酯抗性关系的研究[D];南京医科大学;2009年
8 徐颖;水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)对链霉素和噻枯唑的抗药性监测和抗药性机制研究[D];南京农业大学;2010年
9 姜卫华;二化螟的抗药性及综合防治研究[D];南京农业大学;2011年
10 张勇;水稻白叶枯病菌和条斑病菌对噻枯唑和链霉素的抗药性机理研究[D];南京农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王斌;对番茄灰霉病菌具有拮抗作用的土壤放线菌的分离和筛选研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 高亚楠;丙烷脒对番茄灰霉病菌线粒体呼吸链复合酶的影响[D];西北农林科技大学;2010年
3 陈治芳;杀菌剂混合物对番茄灰霉病菌毒力增效研究[D];河北农业大学;2011年
4 靳建超;我国不同地理种群登革热媒介伊蚊和丹东三带喙库蚊对杀虫剂的抗药性[D];南京农业大学;2011年
5 张宁;内蒙荒漠盐碱土壤中放线菌和嗜盐细菌的选择性分离及杀虫抑菌活性筛选[D];西北农林科技大学;2012年
6 王树桐;对番茄灰霉病菌等具抗菌活性的植物提取物研究[D];河北农业大学;2001年
7 纪军建;番茄灰霉病菌对咯菌腈和氟啶胺的抗性风险研究[D];河北农业大学;2012年
8 贾晓华;番茄灰霉病菌和油菜菌核病菌对嘧霉胺的敏感性基线及番茄灰霉病菌抗药性研究[D];南京农业大学;2004年
9 杨玉萍;药用植物提取物复配对番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea Pers.)的抑制作用及其机理的初步研究[D];中国协和医科大学;2007年
10 王亚南;植物提取物Ts-39与嘧霉胺混剂对番茄灰霉病菌抑制作用及机理研究[D];河北农业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 崔捷;35支代表队再圆少年强中国强之梦[N];科学导报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978