拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病及其机理研究

拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病及其机理研究

郭桂萍[1]2003年在《拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病及其机理研究》文中认为本文研究了地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)W10、多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)W3、Y2及其去菌液诱导番茄植株对灰霉病的抗性,并探讨了诱导抗性产生的机理。结果表明,拮抗菌及其去菌液诱导处理番茄叶片,都能诱导其产生对灰霉病的系统抗性。3株菌中以多粘类芽孢杆菌W3及其去菌液的诱导效果最大,分别达64.5%和53.1%。W3及其去菌液诱导处理后3d即己产生诱抗效果,5d时诱抗效果达高峰值,后逐渐下降,12d时诱导抗性仍存在。不同浓度拮抗菌诱导效果有显着差异。在一定范围内,诱导效果随菌浓度增加而增强。当菌浓度达10~8cfu/ml时,诱抗效果最大。拮抗细菌及其去菌液诱导处理后,番茄不同叶位叶片均能产生诱导抗性,但不同叶位叶片之间诱抗效果没有显着差异。 拮抗细菌及其去菌液诱导处理后,番茄植株体内的抗性酶类活性产生变化,主要表现在过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性增加。其中,POD、PPO的活性在处理后1d逐渐增加,第3d时达最大值,分别比对照高51.4%和78.7%;3d后逐渐下降,第6d时仍比对照高20%和47.4%。SOD活性在诱导处理后1d增加,第2d时酶活性达高峰,比对照高52.42酶活单位;后酶活性逐渐下降,第6d时酶活性与对照相近。PAL活性在诱导处理后,第1d时达最大值,为对照的3.9倍;后逐渐下降,但第6d时酶活性仍为对照的2.5倍。虽然灰霉病菌接种番茄也能引起植株抗性酶活性增加,但是拮抗菌及其去菌液诱导处理植株的酶活性增加速度快,增加幅度大,且下降较缓慢。此外,拮抗菌和病原菌同时处理时,植株体内抗性酶活性的变化趋势与拮抗菌单独诱导处理相一致。 拮抗细菌及其去菌液诱导处理后,番茄叶片中活性氧(AOS)产生速率第1d时上升,比对照高89%,比病原菌接种的高155.6%;2d后急剧下降,第6d时比病原菌接种的低111.8%,与对照相近。拮抗细菌和病原菌同时接种的植株,活性氧产生速率的变化趋势与拮抗菌单独诱导处理时相似。扬州大学硕士学位论文 拮抗细菌诱导处理可显着提高番茄植株叶片中水杨酸(SA)含量。处理叶sA含量24h后大量增加,达2.25ng/g;48h后下降,但仍比对照同一叶位叶片高80.5%。处理叶上一叶位叶片中的SA含量24h后也增加;48h时达到最大值,浓度为1.64ng/g,比对照株相同叶位叶片高59.2%;96h后SA含量下降,但仍比对照株相同叶位叶片高10%。 综上所述,拮抗细菌及其去菌液诱导番茄植株对灰霉病的抗性增加趋势与植株体内抗性酶类活性变化间存在着密切关系。其中PAL和SOD酶活性高峰先于诱导效果最大值出现的时间(第3d),PPO和POD酶活性高峰值与最佳诱导效果同时出现,这说明在拮抗细菌及其去菌液诱导的系统抗性中,不同抗性酶类可能起着不同的作用。从活性氧产生速率变化和诱导接种症状表现可以看出,这一诱导抗性不属于过敏性坏死反应。拮抗细菌及其去菌液诱导处理后,植株活性氧产生速率短暂上升,可能引起信号物质的传导,激活植株体内的防卫反应。SA含量变化规律表明,在拮抗细菌诱导的植株系统获得抗性中,SA可能参与了抗病性信号传导和调控。

冯蕾[2]2016年在《内生地衣芽孢杆菌TG116诱导番茄对灰霉病系统抗性的初探》文中研究表明番茄灰霉病是保护地番茄生产上的一种严重病害,经常可以造成大棚蔬菜特别是番茄的大量减产。内生地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)是一种重要的生防微生物,在生物防治中起着举足轻重的作用。大量研究表明,内生地衣芽孢杆菌的防病机制具有多样性,除了通过分泌抗生物质、溶菌作用、竞争作用抵御病原菌的侵害,有研究指出诱导植物产生系统抗性也是其实现其生防作用的重要机制之一。因此本论文旨在研究内生地衣芽孢杆菌TG116发酵液、菌体悬液及其去菌滤液是否诱导番茄产生系统抗性、诱导抗性产生的条件和生理生化机制,以期初步揭示菌株TG116诱导系统抗性(ISR)的防病机理。本研究选用我实验室保存的具有广谱拮抗作用的内生地衣芽孢杆菌TG116,采用TG116与病原灰葡萄孢菌空间隔离接种的方法进行盆栽试验。结果显示:接种菌株TG116能够降低番茄灰霉病的病情指数,表明TG116可以诱导番茄产生系统抗性,提高抗灰霉病的能力。本文选择影响番茄诱抗效果的五个关键因素:菌株TG116不同的诱抗物质、接种量、接种浓度、接种方式及诱导接种和挑战接种的时间间隔进行了研究。在单因子试验的基础上,利用响应面法对诱抗条件进行优化。得出优化的诱抗条件:接种量10mL/株,接种浓度6×108CFU/mL,灌根法诱导接种TG116发酵液,3 d后挑战接种灰葡萄孢菌,在此条件下诱抗效果达53.6%。以苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶等7种防御酶活性及丙二醛(MDA)含量作为植物抗病性反应指标,研究了TG116对番茄叶片防御酶活性的影响,从生理生化角度探讨其诱导番茄产生系统抗性的机理。结果显示:经TG116灌根处理后,番茄叶片中的PPO、PAL、POD、SOD、CAT等防御酶类活性升高;尤其在同时接种TG116和灰葡萄孢菌后,5种防御酶类活性上升的幅度比单独接种TG116高;同时番茄叶片中MDA含量降低,减轻植株细胞膜脂过氧化损伤;TG116处理虽没有直接诱导番茄植物β-1,3-葡聚糖酶活性和几丁质酶活性的升高,但是其诱导处理对促进、稳定和维持已感病植物的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性具有一定作用。研究表明地衣芽孢杆菌TG116能够诱导番茄产生系统抗性。

王爱英[3]2010年在《寡雄腐霉RCU1菌株及寡雄蛋白诱导番茄抗病性的研究》文中提出寡雄腐霉Pythium oligandrum Drechsler是一种土壤习居型腐生菌,它能在多种农作物根围定殖,能拮抗或寄生20多种植物病原菌,拮抗机制主要包括真菌寄生、抗生作用和诱导抗性等。寡雄腐霉对植物无毒性,对环境安全。寡雄蛋白(oligandrin)是寡雄腐霉产生的一种拟激发素蛋白,对番茄植株本身无毒性,不会引起番茄产生过敏性反应坏死斑,能诱导番茄对多种蔬菜重要病害产生系统获得抗性。本文在温室生产环境下,在番茄根部施用寡雄蛋白,系统地研究了寡雄蛋白诱导番茄叶片对灰霉病的抗性及其机理,进一步应用荧光定量PCR的方法探明经寡雄蛋白诱导番茄植株产生系统获得抗性与病程相关蛋白的关系,以及诱导抗性的信号转导途径;并制备了寡雄蛋白的多克隆抗体,应用免疫胶体金标记技术对寡雄蛋白在植株中的传递途径、作用位点等进行了亚细胞定位,主要研究结果如下:1、寡雄腐霉菌株RCUl及其分泌物的抑菌作用及对番茄灰霉病的防效应用玻璃纸法和生长速率法测定了寡雄腐霉菌株RCUl分泌物对9种植物病原真菌菌丝生长的抑制作用。结果表明,该分泌物对供试的9种植物病原真菌菌丝生长均有抑制作用;分子量小于8KD的寡雄腐霉分泌物能强烈抑制森禾腐霉、灰葡萄孢、黄色镰刀菌的菌丝生长,抑菌率分别达到88.9%、86.7%和84.6%,对供试的四种腐霉以及尖孢镰刀菌的4个专化型的抑菌率均达显着性差异。在扫描电镜下可见,经寡雄腐霉分泌物处理的灰葡萄孢,菌丝细胞破裂、穿孔、干瘪,且菌丝分化出的分生孢子梗少,产孢量明显下降。温室盆栽试验表明,寡雄腐霉滤液对番茄灰霉病具有显着的预防保护作用和治疗作用,其预防保护作用与杀菌剂50%多菌灵可湿性粉剂1000倍液的防治效果达到同一显着水平。2、寡雄蛋白诱导番茄苗对灰霉病的抗性及机理研究温室盆栽实验表明,寡雄蛋白(10μg/mL)处理番茄苗根系能够诱导番茄叶片对灰霉病的抗性,诱抗效果对供试品种合作903和凯特2号无显着差异。寡雄蛋白番茄根部诱导24h后接种灰葡萄孢,保护作用达61.3%,治疗效果可达51.8%;应用荧光定量PCR的方法研究了寡雄蛋白对番茄叶片基因表达量的影响,结果表明,寡雄蛋白根部处理24h,诱导番茄叶片病程相关蛋白几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶基因表达量分别比对照增强4.7倍和3.1倍。寡雄蛋白处理番茄根系24h后接种灰葡萄孢,处理后3d及5d木质素含量比接种灰葡萄孢对照分别升高18.5%和34.4%(合作903),22.3%和27.6%(凯特2号);番茄叶片POD、PPO、PAL活性均明显高于接种灰葡萄孢对照,峰值较对照高20.0%,32.6%,57.1%(合作903),43.9%、32.6%、41.5%(凯特2号)。诱导番茄植株防御酶活性的提高,调控体内次生物质代谢,诱导病程相关蛋白基因表达量的上调,可能是寡雄蛋白诱导番茄叶片抵御灰霉病的主要机理。3、寡雄蛋白诱导番茄抗灰霉病的信号转导途径应用荧光定量PCR的方法研究了寡雄蛋白对番茄叶片的基因表达量的影响,结果表明,寡雄蛋白根部处理可诱导番茄叶片乙烯反应因子ERF2和茉莉酸(JA)相关因子PR6基因表达量分别比对照增强6.6倍和3.6倍,寡雄蛋白诱导对番茄灰霉病的系统抗性依赖于ISR中的JA和ET信号转导途径;寡雄蛋白根部处理24h,诱导番茄叶片病程相关蛋白几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶基因表达量分别比对照增强4.7倍和3.1倍,表明寡雄蛋白诱导番茄对灰霉病的抗性同时具有ISR和SAR的部分特征。寡雄蛋白可能是通过水杨酸(SA)协同JA/乙烯信号转导途径诱导番茄对灰霉病的抗性。4、寡雄蛋白诱导番茄果实对灰霉病的抗性及机理研究寡雄蛋白(10μg/mL)处理番茄果蒂处24h后在番茄果肩处接种灰葡萄孢,常温下寡雄蛋白处理的番茄果实腐烂率比对照降低了49.5%。常温贮藏结束时,寡雄蛋白处理番茄的细胞质膜相对透性比对照低63%;MDA产生量比对照降低31%。寡雄蛋白处理番茄果实PAL、PPO和POD活性峰值比接种处理高18.8%,20.0%和22.7%。应用荧光定量PCR的方法研究了寡雄蛋白对番茄果实基因表达量的影响,结果表明,寡雄蛋白处理的番茄果实PR-2a和PR-3a基因表达量比对照升高2.7倍和3.6倍。诱导番茄防御酶活性的提高,维持细胞结构的完整性,诱导PR-2a和PR-3a基因表达量的升高,是寡雄蛋白诱导番茄果实抵御灰霉病的关键。5、寡雄蛋白与寄主植物互作的细胞化学定位制备了寡雄蛋白的多克隆抗体,应用免疫胶体金标记技术对寡雄蛋白在寡雄腐霉菌丝中、寡雄腐霉在番茄根部定殖以及寡雄蛋白在番茄叶片中的移动进行亚细胞定位,结果表明,PDA平板或液体培养基中培养的寡雄腐霉菌丝中,寡雄蛋白主要积累在菌丝细胞壁,可以分泌到寡雄腐霉细胞外,表明寡雄蛋白是一种外泌蛋白。免疫胶体金标记结果表明,寡雄腐霉在番茄根部定殖4h即可在番茄根部细胞中检测到寡雄蛋白,随着时间的推移,寡雄蛋白的量逐渐增加,在根组织细胞的细胞壁、叶绿体等处聚集。菌丝中合成的寡雄蛋白主要束缚在菌丝壁上,而菌丝内部较少,说明寡雄蛋白合成后很快分泌出去,而不是在成熟的菌丝中积累。寡雄腐霉接种24h即可在番茄根组织细胞内检测到大量寡雄蛋白,表明番茄是寡雄腐霉的适宜寄主,寡雄腐霉可以大量在番茄根部定殖,分泌寡雄蛋白诱导番茄系统获得抗性。寡雄蛋白处理番茄中部叶片,免疫胶体金标记结果表明,4h后番茄上、中、下部叶片细胞壁和细胞核中均有大量寡雄蛋白存在,表明寡雄蛋白可在植物体内进行上下转运。寡雄蛋白可能是从侵入部位传导到植物其他部位并激发系统获得抗性反应的信号,其信号受体可能定位在细胞膜上,在细胞核中的特异性积累可能对植物防卫反应具有调节效应,从而提高植物的抗病能力。

童蕴慧, 郭桂萍, 徐敬友, 纪兆林, 陈夕军[4]2004年在《拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病机理研究》文中指出拮抗细菌多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)W3菌株悬浮液及其滤液可以诱导番茄叶片对灰霉病(Botrytiscinerea)的系统抗性。W3及其滤液诱导处理后,植株叶内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和超氧化物歧化酶(SOD)活性明显增强。诱导后1 d,PAL活性最大,是对照的3.8-3.9倍,6 d后仍为对照的2.5倍;POD和PPO诱导后3 d活性最高,分别比对照增加34.7%-54.1%和78.5%-78.7%,6 d后仍比对照高;SOD活性诱导后2d达高峰,6 d后稍高于对照。活性氧(O2-)产生速率诱导后1 d最大,比对照增加85.6%-88.6%,以后急剧下降,6 d后接近对照。此外,W3诱导后1 d或2 d,处理叶和上一叶位叶片水杨酸含量明显上升,分别是对照的2.6倍和1.6倍,这表明该拮抗细菌诱导的系统抗性可能与水杨酸介导有关。

仇艳肖[5]2012年在《黄瓜灰霉病高效拮抗菌的筛选鉴定及其作用研究》文中认为由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)侵染引起的灰霉病可危害多种果蔬,造成严重的经济损失。长期使用化学农药,对生态环境和人类健康造成了极大危害,生物防治是一种环境友好、安全有效的防治技术。为获得性状优良的生防菌直接服务于生产,本论文从防治灰霉病的高效广谱生防细菌的菌种分离鉴定、发酵条件、抗菌物质分离、防病促生效果等方面进行了比较系统的研究。用稀释平板分离法从河北、山东、长春、南昌、兰州等地的土壤样品中分离到264株芽孢杆菌。以黄瓜灰霉病菌为指示菌,采用对峙培养法筛选到4株产抑菌活性代谢产物的高效拮抗菌。通过传代稳定性和抗菌谱测定,筛选到一株遗传性能稳定,抗菌谱广的生防菌株ch2-22。结合形态特征观察、生理生化特性分析以及16S rDNA序列分析,将拮抗菌ch2-22鉴定为短短芽孢杆菌(Brevibacillusbrevis)。以NB培养基为发酵培养基,采用单因子试验,对ch2-22最佳发酵条件研究表明,种子液培养时间为14h,发酵时间60h,发酵温度30℃,初始pH值7.0~7.5,装液量50mL/250mL,接种量4%。菌株ch2-22抗菌物质性质研究表明,抗菌物质对热和酸碱稳定性强,经强光和紫外线照射性质稳定,对氯仿、蛋白酶K、胃蛋白酶、胰蛋白酶不敏感,反复冻融和长期保存对抗菌物质活性无影响,紫外检测在196nm处有紫外吸收峰。用有机溶剂对菌株ch2-22的发酵滤液进行萃取,有机相均无抑菌活性,推测抗菌物质为水溶性物质。利用浓盐酸和低温乙醇沉淀法来分离抗菌物质,得到具有抑菌活性的上清液,将上清液用3kD中空纤维素膜进行超滤,截留液和滤出液均有抑菌活性,显示有多种抗菌物质存在。利用Tricine-SDS-PAGE测定截留液和滤出液中抗菌物质分子量,截留液中存在分子量大约为15kD、11kD、7.5kD和3kD的物质,而滤出液中仅有一种物质,分子量为3kD左右。抑菌机理研究表明,ch2-22分泌的抗菌物质能够强烈抑制灰霉病菌菌丝生长和孢子萌发。该菌株能分泌蛋白酶,可以降解真菌细胞壁蛋白成分,使病原菌菌丝受到破坏,从而抑制病原菌生长。用ch2-22发酵滤液诱导处理黄瓜幼苗,可显着提高植物体各种防御酶:过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和植物体病程相关蛋白:β-1,3葡聚糖酶、几丁质酶的酶活性,从而提高植物体抗病能力。菌株ch2-22离体防效实验表明,发酵滤液100倍稀释液对黄瓜灰霉病的防治效果可达100%。室内盆栽试验表明,100倍稀释液防效最好,预防效果为87%,治疗效果为76%,防病效果优于治疗效果。菌株ch2-22发酵滤液50倍和100倍稀释液能够促进种子的萌发和根芽的生长,在株高、茎粗、展开叶片数、叶片面积、鲜重、干重等方面均有明显的促进作用,并且植株叶片中的叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖的含量也有显着提高。这为黄瓜的生长提供了良好的生理基础,进而提高黄瓜产量和改善黄瓜品质。

刘佳[6]2012年在《外源物质对番茄幼苗灰霉病抗性诱导效应的研究》文中研究说明番茄灰霉病(Botrytis cinerea)是近年来保护地栽培番茄的主要病害之一,各类棚室均有发生,在北方保护地内发生尤为普遍。该病不仅可以危害茎、叶、花和果实,而且持续时间很长,发病时间早,还危害菜豆、韭菜、洋葱、茄子、辣椒等多种作物,现已成为实施栽培番茄生产的限制性障碍。本文选用水杨酸、壳聚糖和亚精胺3种外源化学物质用不同浓度处理番茄植株,根据相对诱导效果选出最佳诱抗剂,针对最佳诱抗剂设置不同浓度处理,确定最佳诱抗剂的最佳浓度,再确定最佳的诱导间隔期及持续期,以在最佳时期使用最佳浓度的最佳诱抗剂对番茄抗灰霉病的生理机制进行研究,旨在帮助当地解决番茄灰霉病防治问题,以及为进一步研究诱导抗病性在其他作物中的作用机理和在生产实践中的应用奠定基础。本文针对外源诱抗物质对番茄抗灰霉病的诱导作用进行了研究。通过测定水杨酸、壳聚糖、亚精胺3种外源化学诱抗物质对番茄灰霉病菌的菌丝生长直径和分生孢子萌发的影响,以及对番茄种子的萌发和番茄幼苗株高、茎粗等形态指标的影响,结果表明,供试化学物质在供试浓度范围内对孢子萌发和菌丝生长均没有显着的抑制作用,对番茄种子的萌发率影响不大,只有水杨酸对番茄种子的萌发有一定的促进作用,同时番茄幼苗的株高及茎粗均相差不多。如此不但表明这些化学物质在一定浓度范围内的使用是安全的,不影响番茄的生长指标,也证实了其防治作用并非来源于杀菌作用。而相对诱导效果均在处理后有不同程度的提高,其中以水杨酸的防治效果最好,同时,不同诱导时间对番茄抗灰霉病菌的诱导效果也存在显着差异,生育期为4叶期>2叶期>8叶期。不同浓度的诱导剂及不同使用方法对诱导效果的影响也很大。其中以150mg/L的水杨酸,200mg/L的壳聚糖,150mg/L的亚精胺的相对防效最好,分别为67.66%,33.23%,29.38%。用150mg/L的水杨酸处理番茄植株,间隔3d挑战接种灰霉病菌产生最大的诱导效果,且抗性的持续期在10-15d。同时对其诱导抗性产生过程中番茄植株体内一些防御酶活性变化与抗性表现的关系进行了研究表明,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)在番茄灰霉病系统诱导抗性中均呈现先上升后下降的趋势,且显着高于对照处理,变化出现规律性,表明这四种酶活性与番茄对灰霉病的诱导抗性均呈正相关关系。同时,经水杨酸处理后,MDA含量的增加与抗病性的提高密切相关。此外,随着初始诱导时间的延长,这些防御酶活性从处理后第1d开始升高,在第3d到第4d之间均出现了峰值,之后逐渐降低。由于这些酶活性的增加有利于一些抑制病原菌物质的合成,故病原物的侵染和扩展受到了有效限制,同时寄主抗性的表达随着这些酶活性的提高被进一步刺激。

童蕴慧, 郭桂萍, 徐敬友, 纪兆林, 陈夕军[7]2003年在《拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病机理研究》文中认为拮抗细菌W3、Y2(paenibacillus polymyxa)和W10(Bacillus licheniformis)及其去菌液能诱导番茄叶片产生对灰霉病(Bortytis cinerea)的系统抗性。W3及其去菌液诱导处理后,叶内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和超氧化物歧化酶(SOD)活性明显增强。诱导后3d,POD和PPO活性最高,分别比对照增加34.7%~54.1%和78.5%~78.7%,6d后仍大于对照;PAL诱导后1d活性最大,是对照的3.8~3.9倍,6d后仍为对照的2.5倍;SOD活性诱导后2d达高峰,6d后梢高于对照。活性氧(O~2)产生速率诱导后1d最大,比对照增加85.6%~88.6%,以后急剧下降,6d后接近对照。拮抗细菌W3诱导后1d或2d,处理叶和上一叶位叶片水杨酸(SA)含量明显上升,分别是对照的2.6倍和1.6倍,这表明该类拮抗细菌诱导的系统抗性可能与SA介导有关。

张孝然[8]2015年在《生物源物质对几种蔬菜的促生、诱抗和防病作用》文中研究说明随着生活水平的提高,人们对反季节蔬菜的需求量越来越大。设施农业的发展使得蔬菜可以周年化生产,但同时也造成了病虫害的濒发、重发和化学药剂的滥用。过量使用化学农药不仅存在“3R”问题,还会破坏生态平衡和危害人类健康。因此,通过开发应用安全有效的药剂来控制病虫害显得尤为重要。生物源物质是直接利用生物产生的活性物质或生物活体作为杀菌剂或植物生长调节剂,不仅对环境、人体安全,而且可以促进植物生长,具有较好的防病作用,并已被不断的应用于实践中。为明确S-诱抗素、有机肥和寡聚糖等几种生物源物质对蔬菜的促生、抗性诱导和防病作用,分别设置5个不同的浓度,浸种、催芽后测定发芽率、胚根和胚芽长度。结果表明,S-诱抗素在高浓度(稀释<2500倍)时,可抑制几种蔬菜种子的萌发和胚根胚芽的伸长。不同稀释度的有机肥和寡聚糖对几种蔬菜种子的发芽率无显着影响,但可促进其胚根、胚芽的伸长;在分别稀释2000~4000倍和800~3200倍的浓度下可以极显着地促进种子的胚根和胚芽的伸长,且有机肥的效果更佳(用稀释4000倍有机肥处理时,番茄胚根长增加160%)。分别以推荐使用浓度连续施药2次,叁种生物源物质均可促进植株的生长,有机肥提高番茄干重321%,寡聚糖提高番茄鲜重143%,有机肥提高番茄株高38%。防御酶活性和抗性相关物质含量测定表明,叁种生物源物质均可引起植物体内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性的增加,且均在处理后24~72 h活性达最大值;但其对超氧化物歧化酶(SOD)影响不大。抗性相关物质中,施用生物源物质3-7d后,可溶性糖和木质素含量均有明显上升,丙二醛含量显着下降,而可溶性蛋白质含量变化不大。叁种生物源物质对番茄灰霉病、莴苣菌核病和黄瓜白粉病均有一定的防效。单独施用有机肥对黄瓜白粉菌防效最高,达到68%,有机肥与放线菌滤液合用对白粉菌防效为81%。实时荧光定量PCR结果表明:施用生物源物质后,蔬菜体内PAL基因、p-1,3-葡聚糖基因和PR基因表达量均有明显上调,特别是施用有机肥后,番茄植株体内PAL基因表达量增加超过3倍。综上所述,几种生物源物质可有效促进蔬菜的生长发育,诱导其对病原菌产生抗性,且生物源物质本身无毒,对环境安全,是配合其它农药使用,有效控制蔬菜病害的理想物质。

袁树忠[9]2008年在《辣椒疫霉颉颃菌的筛选鉴定、生防机制及与杀菌剂的协同作用》文中研究表明辣椒疫病是一种对甜椒、辣椒具有毁灭性的病害,在我国的辣椒产地均有发生为害。利用生物防治控制辣椒疫病能减少化学药剂的使用数量和缓解病菌的抗药性,但生防菌防治病害的不稳定性限制了生物防治的发展。采用生防菌与杀菌剂协同防治病害,既能克服化学药剂的问题,也能弥补生物防治的不足。本文以辣椒疫霉为靶标病原菌,开展了颉颃微生物的分离筛选、候选菌的鉴定、候选菌对辣椒疫霉的颉颃作用特点、与卵菌杀菌剂的协同作用以及重金属离子的影响研究。结果如下:以辣椒疫霉为靶标病原菌,采用对峙培养的方法筛选得到了105个颉颃菌株,以辣椒疫霉Phytophthora capsici、辣椒炭疽病菌Collectotrichum capsici、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、番茄早疫病菌Alternaria solani、番茄枯萎病菌Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici、小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、黄瓜蔓枯病菌Mycosphaerella melonis等7种病原菌进行复筛,结果表明,放线菌中以A001菌株对辣椒疫霉菌的作用最强;细菌中以B100菌株最好,对7种植物病原菌的抑菌带达11.3-18.5mm,生长抑制率达50%-84.3%。在定殖试验和盆栽试验中,B100可在辣椒根表面的稳定定殖,在处理后20d根部的菌量仍能达到7.06×105cfu/g(根重),而B148的定殖能力则明显差于B100。在盆栽试验中,B148对辣椒疫病的防治效果最好,B100处理的次之,根据抑制力-定殖力双重筛选的方法,确定与卵菌杀菌剂进行协同防治辣椒疫病的菌株为B100。利用形态、生理生化特征以及16S rDNA序列扩增分析对B100进行了鉴定。结果表明,菌株B100是一株好氧或兼性厌氧的革兰氏阳性的芽孢杆菌,生理生化特性与多粘类芽孢杆菌最相似;16S rDNA序列与GenBank中登录号为AY359623的Paenibacillus polymyxa GB-465具有最高的同源性,达99.9%,在系统发育树上两者也最接近。由此将B100鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。在离体条件下研究了多粘类芽孢杆菌B100菌株的生长条件及对辣椒疫霉的抗菌作用,结果表明,马铃薯葡萄糖培养液、牛肉膏酵母膏蛋白胨蔗糖培养液以及NA是适合B100生长的培养液,培养条件为28℃、培养液初始pH为6.0-8.0时B100生长最好;B100活菌菌液、无菌滤液、灭菌菌液对辣椒疫霉抗菌作用的顺序为:活菌菌液>灭菌菌液>无菌滤液,灭菌后的菌液有抗菌活性表明抗菌物质具有耐热性能。B100能造成辣椒疫霉菌菌丝畸形、分枝增多,细胞质异常浓缩、菌丝破裂、原生质外溢等。用B100菌液浇灌处理甜椒根部,测定了其叶片和根部中防御酶的活性变化,结果表明,B100能使甜椒(茄门甜椒)幼苗叶片和根中过氧化物酶、多酚氧化酶活性明显提高,但植株中苯丙氨酸解氨酶的活性没有显着变化。离体测定的B100与嘧菌酯抑制辣椒疫霉的联合作用试验结果表明,当B100浓度高于103cfu/ml时,与嘧菌酯0.5-50μg a.i./ml混用,对辣椒疫霉菌丝的实际抑制率均高于理论抑制率,显示为增效作用,而在B100浓度为102cfu/ml时,与嘧菌酯混合对辣椒疫霉菌丝的实际抑制率则低于理论值,两者混用后则为颉颃作用;而采用等效线法判断,则明确表明菌-药混用具有增效作用。在盆栽试验中,处理后7d,嘧菌酯与B100混用对辣椒疫病的防效显着高于B100单用。在田间试验中,采用游动孢子悬浮液灌根接种,B100分别与嘧菌酯、甲霜灵混用对辣椒疫病的效果好且稳定,防效高于药剂单用;通过菌丝块田间接种试验,B100与这两种卵菌杀菌剂混用的防效也高于药剂单用。B100与嘧菌酯、甲霜灵可以协同防治辣椒疫病。离体下研究了化学因子对辣椒疫霉和B100生长繁殖的影响,结果表明,氟吗啉、甲霜灵对辣椒疫霉菌丝生长抑制力强,而嘧菌酯对辣椒疫霉的作用力弱,而叁种药剂在试验浓度下均未对B100有明显的抑制作用;重金属离子中,只有10mg/L的Ag+和Cu2+对辣椒疫霉菌丝生长有明显的抑制作用,其他4种重金属离子在≤10 mg/L浓度下对辣椒疫霉菌丝生长没有明显的抑制作用。而对于B100,Cu2+、Bi3+、Pb2+处理的菌浓度与对照的没有显着差异,0.1-1 mg/L的Cd2+、0.5mg/L的Ag+处理,B100的浓度显着高于对照,只有0.5-1mg/L的Hg2+处理后B100的浓度显着低于对照。如果土壤受到了重金属离子的污染,那么生防菌B100对辣椒疫病的防治效果可能会受影响。

李美芹[10]2007年在《壳聚糖抑制番茄叶霉病菌的活性与诱导抗性及其机理研究》文中指出本文以番茄叶霉病菌为试验菌种,对壳聚糖的抑菌活性及其机制进行了研究。揭示了壳聚糖抑制番茄叶霉病菌的作用阶段,研究了不同因素对壳聚糖抑菌活性的影响,推测了不同分子量壳聚糖的抑菌机理;检测了壳聚糖诱导番茄产生对番茄叶霉病的抗性,并对其机制进行了研究,为壳聚糖作为生物农药的开发利用奠定基础。测定了壳聚糖对番茄生长发育及其产量和品质的影响,为壳聚糖在番茄生产上的应用提供了科学依据。一、壳聚糖样品的制备用醋酸降解的方法制备了一系列不同分子量(38 KDa-1540 KDa)的壳聚糖样品,且这些样品的脱乙酰度均为80%左右;采用醋酸酐乙酰化法制得一系列不同脱乙酰度(73%-95%)的壳聚糖样品,其分子量均在1600 KDa左右;并用红外分光光度计(FT/IR-430)进行了红外图谱检测。二、壳聚糖体外抑菌及其机理用含毒介质法测定了分子量、脱乙酰度、溶剂、环境pH值及浓度对壳聚糖抑制番茄叶霉病菌活性的影响。结果表明,壳聚糖对番茄叶霉病菌的孢子萌发和菌丝体生长均具有明显抑制作用,对产孢量影响不显着。在研究范围内,随浓度的增加和环境pH值降低,抑菌活性增强;使壳聚糖具有较好抑菌效果的溶剂是乳酸和醋酸;脱乙酰度为86%、分子量为213 KDa-499 KDa的壳聚糖抑菌效果较好。室内药效试验证明:低浓度壳聚糖对番茄叶霉病菌的抑菌效果不及叁唑酮、多菌灵等常用杀菌剂;但当浓度达到2 mg/ml时,它们的药效相当。用光镜、电镜和激光共聚焦显微镜对不同分子量壳聚糖的抑菌机制进行了研究。光镜观察结果表明,浓度为0.5 mg/ml,分子量为82 KDa(CTS3)和1320 KDa(CTS7)的壳聚糖使菌丝体出现肿胀、分支增多、体细胞变短等形态学变化。扫描电镜观察,0.5 mg/ml的CTS3处理的菌丝体,肿胀但表面光滑,可能是壳聚糖进入了菌丝体内部;而CTS7处理的菌丝体,肿胀并且表面粗糙,壳聚糖凝聚在菌丝体周围,形成了一层高分子膜。用激光共聚焦显微镜进一步观察证明:浓度为0.5 mg/ml、分子量小于499 KDa的壳聚糖能够进入番茄叶霉病菌体内;而分子量为1320 KDa的壳聚糖被阻挡在了菌丝体外面,从而推测不同分子量壳聚糖具有不同的抑菌机制。测定了壳聚糖对番茄叶霉病菌的渗透势和几丁质酶活的影响。结果表明,壳聚糖处理后,在90 min内菌丝体的相对渗透势增加最快,其几丁质酶活也有一定程度的提高,阐明了壳聚糖的抑菌机制与其增加菌丝体细胞膜的透性和几丁质酶活有关。叁、壳聚糖诱导番茄对番茄叶霉病的抗性及其机理用不同分子量和不同浓度的壳聚糖对番茄进行抗性诱导后接种,可在一定程度上诱导番茄植株产生对番茄叶霉病的抗性。随壳聚糖浓度及其分子量的增加,诱导效果均呈现先增后减的趋势,5 mg/ml左右的浓度、分子量为213 KDa的壳聚糖诱导效果较好;叶面喷施的诱导效果优于浸种。叶面喷施浓度为5 mg/ml,分子量为213 KDa(CTS5)的壳聚糖诱导后,其相对防效达53.77%;而同浓度的CTS5浸种处理,相对防效为29.96%。壳聚糖浸种和叶面喷施均能不同程度地诱导番茄叶片中过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性增加,但不同分子量壳聚糖、在不同浓度下、采用不同的处理方式对各种酶的作用效果不同,不同酶的时序变化也存在差异。①,两种不同分子量的壳聚糖浸种处理,随其浓度的增加,POD、PPO及β-1,3-葡聚糖酶的变化规律基本一致,而PAL和几丁质酶的变化规律不同。对于POD,CTS3的诱导效果好于CTS7,而对于PPO、PAL、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶,CTS7好于CTS3;CTS7在浓度分别为0.313、0.625、0.313、5、20 mg/ml时,POD、PPO、PAL、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶达最大值;而CTS3在浓度为0.313 mg/ml时,POD、PPO、PAL和β-1,3-葡聚糖酶达最大值,1.25 mg/ml时,几丁质酶达最大值。②五种不同分子量的壳聚糖叶喷处理,CTS5对POD、PAL和β-1,3-葡聚糖酶的诱导效果较好,而分子量为3 KDa的壳聚糖(CTS1)和CTS3分别对PPO和几丁质酶的诱导效果较好。CTS5在浓度为6 mg/ml时,POD和PAL达最大值;3 mg/ml时,β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶达最大值;10 mg/ml,PPO达最大值。CTS5处理,POD、PPO、PAL、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶分别在第5、2、3、1、2 d达最大值。③对于CTS3和CTS7两种壳聚糖,在5 mg/ml的浓度下,浸种处理时,CTS7比CTS3的诱导效果好;而叶喷处理,除PAL外,对其余四种酶的诱导效果,CTS3好于CTS7。叶喷处理比浸种处理对五种酶的诱导效果更好。CTS5喷施次数对不同酶的影响不同:喷施一次PAL、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性增幅最大;喷施两次POD活性增幅最大;喷施叁次PPO的活性增幅最大。进一步的实验结果表明,喷施壳聚糖CTS5后,PPO及PAL属于系统获得性诱导,而POD、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶属于局部获得性诱导。用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)对不同处理的番茄叶片内总蛋白、POD和PPO同工酶进行了分析。电泳图谱显示,总蛋白主要表现在区带数目和着色深浅的不同:在壳聚糖叶喷次数对总蛋白的影响试验中,叶喷一、二次的处理,分别关闭或加强了某些基因的表达;叶喷叁次的处理,只是加强了某些基因的表达。在不同分子量壳聚糖对总蛋白的影响中,CTS1的处理少两条带,CTS3、CTS7、CTS8少一条带,说明他们关闭了某些基因的表达;CTS5与对照数目相当,着色略深,说明CTS5只是加强了某些蛋白的表达。不同壳聚糖浓度对总蛋白的影响中,6 mg/mlCTS5处理的谱带着色最深,说明该浓度CTS5最能加强某些蛋白的表达。而POD和PPO同工酶谱带主要是着色深浅的区别,其主带强弱变化基本与相应的酶活性一致,但没有发现新酶带的增加。叶喷壳聚糖对番茄叶片活性氧影响的试验结果表明,叶面喷施壳聚糖4 h后,出现活性氧爆发的现象;16 h后,又出现抑制氧自由基产生的现象,推测壳聚糖对番茄的诱导抗性与活性氧的变化有一定关系。药效试验结果显示,壳聚糖与叁唑酮混施,对番茄叶霉病的防治效果明显优于生产上通常使用的多菌灵和叁唑酮。10 mg/ml壳聚糖与500倍叁唑酮的防效相当。四、壳聚糖对番茄生长发育的影响以番茄(合作908)为试材,研究了壳聚糖对番茄种子萌发、生长发育、产量及品质等的影响。结果表明:一定浓度的壳聚糖能够明显促进种子萌发、提高番茄幼苗质量和促进其生长发育,具有一定的增产效果,并能够不同程度的改善番茄果实中可溶性固形物、Vc含量、总蛋白含量和总酸度,改善果实营养品质与风味;并且,不同分子量壳聚糖的作用效果不同。①适宜浓度壳聚糖能促进番茄种子萌发。大田发芽试验,大分子量的CTS7和小分子量的CTS3分别在1.25 mg/ml和2.5 mg/ml浓度下,发芽率、发芽指数和活力指数叁项指标均达最大值。而室内发芽试验,CTS7和CTS3分别在0.625mg/ml和1.25 mg/ml的浓度下,叁项指标达最大值;在室内试验中,大分子量的CTS7效果最差,中间分子量CTS3和CTS5效果最好。大田发芽试验比室内试验成苗率明显高。②壳聚糖对番茄幼苗的株高和鲜重影响显着,但对根长和根鲜重影响达不到显着水平的差异。浸种处理,CTS7在0.625~2.5 mg/ml之间对番茄生长的促进效果较为明显,在2.5 mg/ml达到最大值;CTS3在1.25~5 mg/ml之间对番茄生长的促进效果较为明显,在5 mg/ml达到最大值。叶喷处理,CTS7浓度为1.25 mg/ml时对番茄生长的促进效果最明显,CTS3在2.5 mg/ml时对番茄生长的促进效果最明显。③1.25 mg/ml浓度的CTS5对番茄增产效果最显着,并使番茄中可溶性固形物、Vc含量及总蛋白含量增加,总酸度降低。④壳聚糖还对番茄生产中的根结线虫具有一定的防治效果。

参考文献:

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[2]. 内生地衣芽孢杆菌TG116诱导番茄对灰霉病系统抗性的初探[D]. 冯蕾. 西北师范大学. 2016

[3]. 寡雄腐霉RCU1菌株及寡雄蛋白诱导番茄抗病性的研究[D]. 王爱英. 浙江大学. 2010

[4]. 拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病机理研究[J]. 童蕴慧, 郭桂萍, 徐敬友, 纪兆林, 陈夕军. 植物病理学报. 2004

[5]. 黄瓜灰霉病高效拮抗菌的筛选鉴定及其作用研究[D]. 仇艳肖. 河北师范大学. 2012

[6]. 外源物质对番茄幼苗灰霉病抗性诱导效应的研究[D]. 刘佳. 吉林农业大学. 2012

[7]. 拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病机理研究[C]. 童蕴慧, 郭桂萍, 徐敬友, 纪兆林, 陈夕军. 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. 2003

[8]. 生物源物质对几种蔬菜的促生、诱抗和防病作用[D]. 张孝然. 扬州大学. 2015

[9]. 辣椒疫霉颉颃菌的筛选鉴定、生防机制及与杀菌剂的协同作用[D]. 袁树忠. 南京农业大学. 2008

[10]. 壳聚糖抑制番茄叶霉病菌的活性与诱导抗性及其机理研究[D]. 李美芹. 中国海洋大学. 2007

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拮抗细菌诱导番茄植株抗灰霉病及其机理研究
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