茄子青枯病抗感砧穗互作影响嫁接苗抗病性的生理机制研究

摘要

茄子青枯病是由茄青枯拉尔氏菌(Ralstonia solanacearum E.F.Smith)引起的一种土传病害，采用抗病砧木嫁接是防治青枯病的有效方法。为探究茄子嫁接苗抗青枯病的生理机制，本课题以高抗青枯病砧木品种‘茄砧21号’(S21)和高感青枯病接穗品种‘紫长茄1号’(Rf)为材料，构建抗病砧木与感病接穗嫁接组合(Rf/S21)、抗病砧木自根嫁接组合(S21/S21)和感病接穗自根嫁接组合(Rf/Rf)，在青枯病菌胁迫条件下，从嫁接植株体内青枯菌侵染因子（胞外多糖和细胞壁降解酶）和抗病防御因子（抗氧化系统）两个方面研究砧穗互作影响嫁接苗抗病性的生理机制。主要研究结果如下:
　　1.采用苗期伤根-浸根接种法鉴定三个嫁接组合对青枯病的抗性水平，结果表明S21/S21表现高抗(HR)，Rf/S21表现抗病(R)，Rf/Rf表现高感(HS)，Rf/S21的发病率和病情指数比S21/S21高。说明抗病砧木显著提高了嫁接苗的抗病性，但通过砧穗互作，感病接穗对嫁接砧木的抗性产生了消减效应。
　　2.接种青枯菌后，Rf/S21的砧木茎、根部干鲜重的增长率显著低于S21/S21;其根长、根系表面积、砧木茎粗增长率比S21/S21都显著降低，这说明感病接穗对砧木茎和根系的生长产生了抑制效应。
　　3.接种青枯菌后，Rf/S21叶片、接穗茎、砧木茎和根中的胞外多糖的含量均高于S21/S21。侵染前期，Rf/S21的果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)的活性增长率整体高于S21/S21;侵染后期，Rf/S21的纤维素酶(Cx)活性增长率显著高于S21/S21。说明Rf/S21植株体内比S21/S21植株体内积累的胞外多糖高，细胞壁降解酶活性增强，且PMG、PGTE、PMTE、PG作用于侵染前期，Cx作用于侵染后期。
　　4.接种青枯菌后，Rf/S21叶片、接穗茎、砧木茎和根部的过氧化氢的含量均高于S21/S21。在接种后7d和28d，Rf/S21叶片、接穗茎、砧木茎、根中超氧阴离子（O2-）产生速率均高于S21/S21。说明Rf/S21植株体内的活性氧积累量比S21/S21高，对青枯菌浸染的耐受力较砧木自根嫁接苗弱。
　　5.接种青枯菌后，Rf/S21体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性增长率明显低于S21/S21。接种21d后，砧木茎和根的多酚氧化酶(PPO)活性增长率也低于S21/S21，而过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)的酶活性增长率相对较高。表明感病接穗抑制了嫁接植株抗氧化系统对活性氧的有效清除，导致植株抗病性减弱。
　　综合以上结果，感病接穗可引起抗感砧穗嫁接植株体内的胞外多糖过量分泌，细胞壁降解酶活性增强，嫁接砧木的茎、根系生长受抑制;砧穗嫁接植株体内的活性氧加速积累，抑制了嫁接植株有效清除活性氧，造成组织坏死，从而导致植株抗病性减弱。

目录

声明

摘要

缩略词表

第一章 前言

1．1 茄子青枯病及防治

1．1．1 茄子青枯病病原菌

1．1．2 茄子青枯病发病条件及发病症状

1．1．3 青枯菌的侵染过程及致病机理研究

1．1．4 作物抗青枯病机理研究进展

1．1．5 青枯病的防治研究

1．2 嫁接栽培的防病作用

1．2．1 嫁接方法

1．2．2 嫁接在蔬菜栽培上的作用

1．2．3 嫁接提高植株抗性的机理研究

1．3 研究目的和意义

第二章 茄子嫁接苗对青枯病的抗性研究

2．1 试验材料

2．2 试验方法

2．2．1 嫁接苗培育

2．2．2 青枯菌接种

2．2．3 病情分级及抗病水平评价标准

2．3 结果分析

2．4 本章小结

第三章 嫁接对植株根系特征和生长量的影响

3．1 试验材料

3．2 测定项目与方法

3．3 结果分析

3．3．1 株高和茎粗的相对生长量

3．3．2 根长和根系表面积的相对生长量

3．3．3 砧木茎和根部鲜干重的相对生长量

3．4 本章小结

第四章 青枯菌胁迫对嫁接植株胞外多糖及细胞壁降解酶活性的影响

4．1 试验材料

4．2 测定项目与方法

4．2．1 胞外多糖(EPS)含量

4．2．2 纤维素酶(Cx)活性

4．2．3 多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性

4．2．4 果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性

4．2．6 果胶甲基反式消除酶(PMTE)活性

4．3 结果分析

4．3．1 青枯菌胁迫对嫁接植株胞外多糖含量的影响

4．3．2 青枯菌胁迫对嫁接植株纤维素酶(Cx)活性的影响

4．3．3 青枯菌胁迫对嫁接植株多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的影响

4．3．4 青枯菌胁迫对嫁接植株聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性的影响

4．3．5 青枯菌胁迫对嫁接植株多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)活性的影响

4．3．6 青枯菌胁迫对嫁接植株果胶甲基反式消除酶(PMTE)活性的影响

4．4 本章小结

第五章 青枯菌胁迫对嫁接植株抗氧化系统的影响

5．1 试验材料

5．2 测定项目与方法

5．2．3 超氧化物歧化酶(SOD)活性

5．2．4 过氧化氢酶(CAT)活性

5．2．5 过氧化物酶(POD)活性

5．2．8 谷胱甘肽还原酶(GR)活性

5．3 结果分析

5．3．2 青枯菌胁迫对嫁接植株过氧化氢(H2O2)含量的影响

5．3．3 青枯菌肋迫对嫁接植株超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

5．3．4 青枯菌胁迫对嫁接植株过氧化氢酶(CAT)活性的影响

5．3．5 青枯菌胁迫对嫁接植株过氧化物酶(POD)活性的影响

5．3．6 青枯菌胁迫对嫁接植株多酚氧化酶(PPO)活性的影响

5．3．7 青枯菌肋迫对嫁接植株抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响

5．3．8 青枯菌肋t迫对嫁接植株谷胱甘肽还原酶(GR)活性的影响

5．4 本章小结

第六章 全文讨论

6．1 感病接穗对嫁接植株抗病性的影响

6．2 感病接穗对嫁接植株生物量的影响

6．3 感病接穗影响嫁接植株抗青枯病的生理

6．3．1 胞外多糖含量与嫁接植株抗病性的关系

6．3．2 细胞壁降解酶活性与嫁接植株抗病性的关系

6．3．3 活性氧自由基与嫁接植株抗病性的关系

6．3．4 抗氧化系统与嫁接植株抗病性的关系

第七章 全文结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况