黄芪根腐病病原菌的致病性及其对植株抗逆生理生化指标的影响

摘要

黄芪(Astragalus membranaceus)为豆科多年生草本植物,以根入药,是药用价值很高的中药材。近年来随着种植面积的扩大,轮作周期缩短,重茬和迎茬面积增加,致使黄芪根腐病危害逐年加重,已成为制约黄芪持续发展的重要因素。黄芪根腐病是一种常发性土传病害,尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、茄腐镰刀菌(Fusarium solani)和锐顶镰刀菌(Fusarium acuminatum)是黄芪根腐病的主要致病菌。迄今,我国研究工作者对黄芪根腐病问题的研究主要集中在病害调查、病原菌鉴定、病理学观察、发病规律及其影响因素等方面,而对黄芪实际种植发病过程中生理生化变化的研究鲜见报道。为此,本研究将对黄芪植株人工接种单一的尖孢镰刀菌、茄腐镰刀菌、锐顶镰刀菌及这三种的混合菌,测定其致病性;接种上述不同的致病菌使黄芪植株感病,每隔7d取样,连续测定叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量等生理生化指标。在整个感病过程中跟踪黄芪的生理生化代谢的变化,通过分析这些指标的变化规律,为有效监控和预防黄芪根腐病提供科学的理论依据。主要结果如下:
　　1.以黄芪为接种材料进行的致病性测定结果显示,尖孢镰刀菌、茄腐镰刀菌和锐顶镰刀菌对黄芪植株有不同程度的致病性,病情指数分别为97.6％、51.9%和43.1%,其中尖孢镰刀菌为黄芪根腐病致病性最强的优势致病种,茄腐镰刀菌次之。接种这三种混合菌的复合侵染,其病情指数可达100%。
　　2.用尖孢镰刀菌、茄腐镰刀菌、锐顶镰刀菌及这三种的混合菌接种黄芪植株,第7d时这4种处理的感病黄芪叶片中SOD和CAT活性均达到峰值然后逐渐下降;POD活性在第14d时达到峰值然后降低;而APX活性均呈现出不断增大的变化趋势。在接种不同致病菌的4个处理之间,SOD、POD、CAT和APX活性变化存在差异。对黄芪单个植株叶片中的SOD、CAT、POD和APX酶活性进行比较,这四种酶的活性差异都很小,说明在同一植株叶片中的分布相对稳定。
　　3.对感病与对照黄芪植株的MDA和H2O2含量进行比较。接种尖孢镰刀菌、茄腐镰刀菌、锐顶镰刀菌及这三种的混合菌后,染病植株的MDA含量在病害胁迫初期变化不显著,到第14d时MDA含量明显升高,且混合菌接种处理的变化幅度最大。H2O2含量变化与MDA含量的变化趋势相似。
　　4.对黄芪植株人工接种尖孢镰刀菌、茄腐镰刀菌和锐顶镰刀菌单一菌种后,感病黄芪的叶绿素含量与对照相比不断降低,第28d时分别降低了48.35%、45.47%和45.52%;接种混合菌种的黄芪叶片中,叶绿素含量下降幅度大,第28d时仅为对照的37.27%。
　　5.随着病菌胁迫时间的延长,各处理感病黄芪植株体内可溶性糖和可溶性蛋白质的含量相比较对照,呈现出首先升高然后降低的变化趋势,且在第14d达到峰值;游离脯氨酸含量呈现出不断升高的变化规律。

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第一章 前言

1 黄芪研究概况

1.1 黄芪的生物学特征

1.2 黄芪的化学成分

1.3 黄芪的生物学功能

1.4 黄芪根腐病

2 植物体内的活性氧

2.1 植物体内活性氧的来源

2.2 植物体内活性氧的作用

2.3 植物体内活性氧的清除机制

2.4 植物体内的过氧化氢（H2O2）

3 植物体内的渗透性调节物质

3.1 可溶性糖

3.2 游离脯氨酸（Pro）

3.3 可溶性蛋白

4 本研究的目的意义

第二章 黄芪根腐病病原菌的致病性测定和生理生化指标研究

1 实验材料

1.1 供试菌种

1.2 供试黄芪

2 实验方法

2.1 寄主植物、接种物的准备及黄芪植株的接种

2.2 发病程度统计

2.3 取样方法

2.4 黄芪植株生理生化指标的测定

2.5 数据处理方法

3 结果与分析

3.1 致病性检测

3.2 病害胁迫对黄芪染病植株体内生理生化指标的影响

4 讨论

4.1 致病性检测

4.2 病害胁迫对黄芪植株抗氧化酶及膜脂过氧化作用的影响

4.3 病害胁迫对黄芪植株叶片内H2O2含量的影响

4.4 病害胁迫对黄芪植株中渗透性调节物质的影响

4.5 黄芪感病后叶绿素含量的变化

5结论

参考文献

攻读硕士期间发表的文章

致谢