柑橘溃疡病防治的一种新型杀菌增效剂的研究

摘要

柑橘溃疡病是柑橘生产中严重病害之一，目前以化学防治为主。长期的化学防治不但使病原菌产生抗药性，且大剂量地使用药剂容易造成环境污染。实验室前期研究在柑橘溃疡病菌Xanthomonas axonopodis pv.citri(Xac)中鉴定出两种新的DSF类信号分子EDSF和FDSF，本论文研究该类信号分子可能的应用，采用10μM~500μM的信号分子与化学农药（农用硫酸链霉素、中生菌素、喹啉铜）混配的方法，发现信号分子对化学杀菌剂在杀菌方面有明显的增效作用，具有作为良好的杀菌增效剂的应用前景。本研究针对EDSF和FDSF对抗生素类和铜制剂类等主流杀菌剂的增效作用进行研究，研究结果如下：
　　室内测定结果表明：
　　1)研究发现10μM~500μM信号分子与化学农药混配具有明显的杀菌增效作用，相对于500倍链霉素单独使用，用20μM~100μM EDSF信号分子与其混配，杀菌增效比值在3~300倍之间；而在用100μM~500μM FDSF信号分子与其混配，杀菌增效比值在2~150倍之间，且都随着信号分子浓度的增加，其对链霉素的增效作用愈强。
　　2）对于5000倍使用浓度的中生菌素，用20μM~100μM EDSF信号分子与其混配，杀菌增效比值在100~200倍之间；而在用50μM~200μM FDSF信号分子与其混配，杀菌增效比值在30~800倍之间，且都随着信号分子浓度的增加，其对中生菌素的增效作用愈强。
　　3）对于500倍使用浓度的喹啉铜，用20μM~100μM EDSF信号分子与其混配，杀菌增效比值在2~10倍之间；而在用100μM~500μM FDSF信号分子与其混配，杀菌增效比值在2~30倍之间，且都随着信号分子浓度的增加，其对喹啉铜的增效作用愈强。
　　4）qRT-PCR检测EDSF和FDSF类信号分子与化学药剂处理病原菌后病原菌生物膜相关基因XagA、XagB、XagC、GumB和ManA的表达，结果表明，EDSF和FDSF信号分子混配农用硫酸链霉素或喹啉铜后处理的病原菌，病原菌与生物膜形成的XagABC、GumB四个基因表达都受抑制，与生物膜驱散相关基因ManA的表达量减少。
　　室外植株的研究结果表明：
　　5）使用60~80μM的信号分子EDSF和300~400μM FDSF与抗生素农用硫酸链霉素或铜制剂喹啉铜混配处理预先接种的室外盆栽四季桔，结果表明两者对农用链霉素以及铜制剂的增效效果相近，其增效比值都在2~15倍之间。
　　6)对EDSF和FDSF信号分子处理过的四季桔进行酶活检测，结果发现,经0.5μM、5μM两个浓度信号分子EDSF处理的四季桔叶片，其多酚氧化酶PPO和苯丙氨酸解氨酶PAL活性与对照相比有所增强，过氧化物酶POD的活性却有所下降。
　　7)显微镜观察EDSF和FDSF信号分子处理对四季桔叶片气孔的影响，结果发现相对于对照，信号分子能够诱导柑橘叶片气孔相对闭合。
　　综上所述，本课题基于柑橘溃疡菌Xac自身产生的信号物质，研发了一种不同于传统的新型的生物杀菌增效剂与化学药剂如抗生素类的农用硫酸链霉素、中生菌素以及铜制剂喹啉铜混配具有明显的杀菌增效作用，有良好的开发应用前景，对实现“减药减施”的社会发展目标具有重要意义。

目录

声明

缩写词和英汉对照表

1 前言

1.1柑橘溃疡病的概况

1.2 农药增效剂

1.3 本研究的目的和意义

2 材料与方法

2.1 实验材料及仪器设备

2.2 DSF类信号分子混配化学杀菌剂对柑橘溃疡病病原菌生物膜形成相关基因的表达影响

2.3 DSF类信号分子对抗生素类杀菌剂的杀菌增效作用

2.4 DSF类信号分子对铜制剂杀菌剂的杀菌增效作用

2.5 温室盆栽实验

2.6 柑橘抗病分析

3 结果与分析

3.1 DSF类信号分子添加到化学杀菌剂对柑橘溃疡病菌生物膜相关基因的表达影响

3.2 室内菌落平板法分析DSF类信号分子作为抗生素类杀菌剂增效剂的效果分析

3.3 室内菌落平板法分析DSF类信号分子作为铜制剂杀菌剂增效剂的效果分析

3.4 温室盆栽试验分析DSF类信号分子作为杀菌增效剂的效果分析

3.5 DSF类信号分子诱导柑橘抗病相关因子分析

4 结论

4.2 柑橘溃疡病菌产生的DSF类群体感应信号分子与化学药剂混配对室外盆栽进行防治试验

4.4 柑橘抗病相关因子变化结果

5 讨论

5.1 柑橘溃疡病的防治现状

5.2 细菌群体感应系统及相关应用

5.3 源自柑橘溃疡病菌产生的群体感应DSF类信号分子与化学药剂混配作为增效机制的可能性

5.4 DSF类信号分子对柑橘抗性相关酶以及生长因子的影响

5.5 有待深入研究的内容

致谢

参考文献

附录