危害核桃的胶孢炭疽菌对核桃组织侵染过程的研究

摘要

核桃（Juglans regia L.）是重要的“木本粮油”生态树种，为二倍体植物（2n=32），全基因组667 Mb。核桃作为“21世纪的超级食品”，果仁营养成分极其适宜于人体健康，能有效预防心血管疾病，是Ⅱ型糖尿病人的首选食品。近年来，随着核桃集约栽培面积的扩大和病害日渐严重。由胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）引起的核桃炭疽病（walnut anthracnose）可致果实坏疽、叶片焦枯，同时还危害嫩梢，发病严重时可使30％～50%的青果脱落，导致产量损失，是目前核桃生产中的灾难性病害。本论文探究了影响胶胞炭疽菌分生孢子（conidia）萌发的条件，观察胶胞炭疽菌在适宜条件下的生活过程；以保存于山东农业大学林学试验站的核桃抗病品种‘瑞嘉’和无性系4-23、B26及 B29为材料，解剖学观察了胶胞炭疽菌侵染核桃组织的过程及核桃组织被侵染后的形态学变化；并对影响分生孢子（conidia）萌发的不同的环境因素进行探究，以及观察分生孢子在适宜条件下的生活过程。主要结果如下：
　　1.影响胶孢炭疽菌分生孢子萌发的条件。孢子萌发最适萌发温度为28-30℃、最适pH值为6.0、最适光照条件为全黑暗培养条件、最适湿度为100%湿度。以单糖为碳源均能促进孢子萌发，但最适合孢子萌发的碳源为葡萄糖和麦芽糖。以 L-天冬氨酸、酵母提取物、牛肉膏和蛋白胨为氮源时，均能促进孢子萌发，但最适合孢子萌发的氮源为酵母提取物。
　　2.供试材料对胶胞炭疽菌抗性的鉴定。室内接种核桃叶片和果实的发病率均高于田间接种。4-23果实平均发病率室内和田间分别为84.44%和84%，显著高于其他，表现为果实易感病，而叶片室内和田间平均发病率分别为2.00%和1.33%，显著低于其他品系，表现为叶片相对抗病。‘瑞嘉’果实发病率最低，室内和田间平均发病率分别为51.11%和50%，显著低于其他，表现为果实相对抗病。
　　3.胶孢炭疽菌孢子的萌发过程。分别添加了葡萄糖为碳源及酵母提取物为氮源的培养基上，培养10h后，部分分生孢子萌发并产生芽管，培养18h后，绝大部分分生孢子萌发。培养24h后，分生孢子芽管的顶端膨大形成附着胞（appressorium）。培养36h后，附着胞的中心位置有侵染钉（penetration peg）的形成。培养48h后，侵染钉膨大形成初生菌丝。培养60h后，初生菌丝（primary hyphae）继续生长，形成膨大的初生菌丝，培养72h后，菌丝继续生长，形成次生菌丝（secondary hyphae）。
　　4.胶孢炭疽菌对核桃的侵染过程。用分生孢子悬浊液对核桃无性系 B29叶片侵染，结果发现，接种24h，分生孢子在叶片表面萌发，并形成附着胞附着于叶片表面；解剖学观察结果显示，叶片侵染部位表皮细胞出现略微凹陷。接种48h，附着胞中心部位出现侵染钉，同时，分生孢子的形态发生略微变化；解剖学观察结果显示，叶片侵染部位表皮细胞出现明显凹陷。接种60h，附着胞上产生侵染丝伸入到叶片气孔腔内，气孔腔周围外层的组织中出现少量的初侵染丝；解剖学观察结果显示，叶片侵染部位表皮细胞破损，叶片内部组织细胞凹陷明显。接种72h，初生菌丝生长并产生次生菌丝，细胞出现程序性死亡；解剖学观察结果显示，叶片侵染部位表皮细胞破损，内部组织细胞出现部分消解。接种96h，侵染部位叶片出现褐色病斑，发病部位长出分生孢子梗，分生孢子梗产生新的分生孢子，至此完成一个侵染循环；解剖学观察结果显示，叶片侵染部位表皮细胞破损，内部组织细胞大量消解。

目录

声明

1引言

1.1核桃是重要的木本油料树种

1. 2胶孢炭疽菌感染寄主植物的研究进展

1. 3病原侵染过程与植物先天免疫系统

1. 4核桃炭疽病研究进展

1. 5研究目的及意义

1. 6技术路线

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

3.结果与分析

3.1胶孢炭疽菌的培养学观察

3.2影响孢子萌发的条件

3.3分生孢子的生活过程及其形态的显微观察

3.4供试树种发病性调查及发病症状观察

3.5胶孢炭疽菌对核桃叶片侵染过程的观察

4.讨论

4.1 关于胶孢炭疽菌孢子萌发的条件

4.2 接种条件下核桃优系对胶孢炭疽菌的抗性

4.3 胶孢炭疽菌侵染核桃组织过程的细胞学观察及解剖学观察

4.4 植物先天免疫系统与胶孢炭疽菌对核桃的侵染过程

5.结论

参考文献

致谢