猕猴桃不同品种对溃疡病的抗性评价及其抗性机理研究

摘要

猕猴桃溃疡病（Kiwifruit bacterial canker）严重阻碍了猕猴桃产业的发展，造成该病害的病原主要是丁香假单胞猕猴桃致病变种（Pseudomonas syringaepv.Actinidiae，Psa）。该病害爆发快，不仅对陕西省，对全球的猕猴桃产区都造成了严重的损失。目前，生产上主要应用化学药剂对猕猴桃溃疡病进行防治，研究发现Psa已对部分农药产生抗性，很多学者认为防治猕猴桃溃疡病最有效的方法是栽培抗病品种，但对陕西省品种的抗病机理研究较少。本研究对陕西省9个常见栽培品种对猕猴桃溃疡病进行抗性评价，明确品种的抗病性，并以筛选出的抗、感品种为材料，比较病原菌在侵染过程的差异、防御酶活性的变化、抗性相关基因的表达，初步分析猕猴桃抗溃疡病的机制，为利用抗病品种防治病害提供理论依据。取得的主要研究结果如下： 1.通过离体枝条定量接种试验，比对分析了陕西省9个常见猕猴桃栽培品种对溃疡病的抗性，结果表明：9个品种的抗病性差异显著，抗病性强弱表现为徐香＞海沃德＞秦美、亚特＞金艳、翠香、华优＞西选＞红阳；中华品种红阳（Actinidia chinensiscv.Hongyang）显症最早（10d）、病斑长度最大（15.99cm）抗病性最弱，显著低于其它测试品种，相比较感病品种红阳而言，美味品种徐香（A.deliciosacv.Xuxiang）表现为显症最晚（15d）、病斑最小（1.76cm）、抗病性最强，显著优于其它测试品种。 2.对Psa标记菌株M228-GFPuv在抗病品种徐香和感病品种红阳枝条和叶片中的定殖和扩展动态进行检测。结果显示：在枝条中，感病品种红阳的显症时间早，10d就能观察到明显症状，在0-4cm范围内都可以检测到大量Psa，菌量最大为5.67×108CFU/g；而抗病品种徐香的显症时间较晚，15d时才观察到轻微症状，Psa只存在于0-1cm范围内，菌量最大为2.86×108CFU/g。对叶盘的真空渗透接种发现，徐香和红阳都在接种后2d显症，在红阳中，病斑的扩展速度较快，6d时几乎布满整个叶盘；而在徐香叶盘的病斑大小扩展缓慢，5d后病斑不再扩展，也仅占整个叶盘面积的10%。对叶脉的注射接种发现，红阳在接种后12d时荧光强度及扩展距离达到最大；徐香在接种后15d时荧光强度最强扔比红阳弱，扩展范围也仅限接种点附近。 3.测定接种前后不同时间点的4种防御酶活性的变化。抗病品种徐香和感病品种红阳的防御酶活性与对照相比没有显著差异，上升幅度存在显著差异，接种后均出现“先升高后降低”的变化趋势。在枝条中，接种后徐香的POD和PAL活性显著高于红阳，显症前期达到峰值分别是对照的2.81倍和2.56倍，而在红阳中峰值出现时间晚（20d），分别是对照的1.9倍和1.87倍。SOD活性在抗、感病品种接种前后均没有显著性差异，而徐香的CAT活性在显症前酶活性上升快在5d时达到峰值，在红阳中显症后期达到峰值且高于徐香。在叶片中，2个品种的四种防御酶活性变化较对照显著升高，徐香的酶活性峰值较红阳早。其中徐香的POD和PAL活性变化显著，分别于接种后10d和6d达到峰值为对照的3.15倍和2.09倍，峰值出现时间早于红阳且酶活性变化幅度比红阳大；SOD活性在两品种中自接种后呈现持续升高的趋势品种间差异较小；CAT活性在徐香中6d时达到峰值比红阳早2d，酶活性变化差异不明显，分别为对照的2.37倍和2.26倍。 4.利用qRT-PCR对接种前后猕猴桃枝条和叶片中已报道的防御相关基因的定量分析发现，接种后徐香中各基因均上调表达且高于红阳；特别是PR1、PR5基因、PAL和POD基因的表达量，在徐香的枝条和叶片中的显著上调表达；而在红阳的枝条和叶片中低量上调表达；R类基因PRS2和Rpm1及响应PAMP的基因Rboh及CDPK在徐香中上调表达阶段对应在红阳中的下调表达，表明这些基因的表达或在徐香的抗病性中起重要作用。

目录

论文说明

声明

第一章 文献综述

1.1.1 猕猴桃产业概况

1.1.2 猕猴桃溃疡病的发生

1.1.3 猕猴桃细菌性溃疡病的症状及危害

1.1.4 猕猴桃细菌性溃疡病病原研究

1.1.5 猕猴桃溃疡病病害循环

1.1.6 猕猴桃溃疡病的防治现状

1.2 植物抗病性研究

1.2.1 植物抗病性表现

1.2.2 植物的被动抗病性

1.2.3 植物生理生化抗性机制

1.2.4 植物分子抗性机理

1.3 研究的目的及意义

第二章 猕猴桃不同品种对溃疡病的抗性评价

2.1 材料与方法

2.1.1 供试材料及病原菌

2.1.2 溃疡病菌菌悬液的制备

2.1.3 接种方法

2.1.4 枝条中病原菌的分离

2.1.5 数据分析

2.2 结果与分析

2.2.1 猕猴桃品种对溃疡病抗性评价

2.2.2 Psa在猕猴桃品种徐香和红阳枝条中的定殖动态

2.2.2 Psa在猕猴桃品种徐香和红阳叶片中的定殖动态

2.3讨论

第三章 猕猴桃不同品种对溃疡病抗性机理分析

3.1 材料与方法

3.1.1 植物材料及菌株

3.1.2 试剂

3.1.3 枝条、叶片处理及取样

3.1.4 粗酶液提取

3.1.5 酶活性测定

3.1.6 猕猴桃组织RNA的提取及cDNA的合成

3.1.7 抗性相关基因引物设计及qRT-PCR

3.1.8 数据分析

3.2 结果与分析

3.2.1 Psa侵染对猕猴桃枝条防御酶活性的影响

3.2.2 Psa侵染对猕猴桃叶片防御酶活性的影响

3.2.3 猕猴桃组织总RNA质量检测

3.2.4 猕猴桃枝条抗性相关基因表达分析

3.2.5 猕猴桃叶片抗性相关基因表达分析

3.3 讨论

第四章 结论

参考文献

致谢

个人简历