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本文开展了木霉菌REMI转化子诱导黄瓜抗白粉病方法与机理的研究,结果如下:
1.筛选出了对黄瓜白粉病具有诱导抗性作用的木霉菌转化子3株。本文利用木霉菌出发菌株T23及其300余株REMI转化子的发酵液处理黄瓜幼苗的根部,随后挑战接种白粉病菌,调查病情指数。结果表明转化子F3对白粉菌的防效最高,达到66.7%,且发现经转化子F3发酵液处理后黄瓜叶片防御酶PAL、PPO、CAT、POD、SOD活性以及蛋白含量与对照相比均有显著变化。
2.初步研究了转化子F3发酵液的活性成分。采用透析和浓缩的方法,将发酵液分为蛋白组分和非蛋白组分,分别处理黄瓜幼苗根部,结果表明原始发酵液具有较好的诱导抗病效果,而发酵液中的蛋白和非蛋白组分分别处理黄瓜幼苗时则不产生诱导抗病效果,同时将蛋白和非蛋白组分再次混合仍可以产生防病效果。以上结果证明F3发酵液中诱导黄瓜抗白粉病的物质是蛋白和所有非蛋白成分共同作用的结果,而不是其中单一组分的作用。在此基础上,研制了一种以木霉菌发酵液为主要组分的诱抗型种衣剂。该种衣剂可有效控制黄瓜白粉病发生,防效最高达到74%。
3.首次利用植物蛋白质组学技术,研究了木霉菌及REMI转化子诱导黄瓜抗白粉病的机理。本研究建立了蛋白质提取和双向电泳分离技术。通过双向电泳及相应的分析软件(PDQuest 2-D software)可将不同处理的幼苗叶片蛋白进行分离。结果发现种衣剂处理的叶片产生22种上游调控蛋白和7种下游调控蛋白,与对照的蛋白质组图谱相似系数为0.813。利用质谱分析研究了接种白粉病菌后黄瓜叶片病程抗性相关蛋白质组的变化,得到了5个相关蛋白:putative chlorophyll-A-B-binding protein[Castanea sativa]: Chlorophyll a-b binding protein of LHC11 typel,chloroplast precursor(CAB)(LHCP); ribulose 1,5 bisphosphate carboxylase[Pisum sativum];Plastocyanin;Ribulose bisphosphate carboxylase small chain,chloroplast precursor(RuBisCO small subunit)。其中ribulose 1,5 bisphosphate carboxylase[Pisum sativum]与Plastocyanin均为植物光合作用的关键蛋白。本研究明确了黄瓜光合作用中相关蛋白与抗白粉病的关系,此结果在国内外未见报导。
4.利用农作物残体和木霉菌T21创制出新型生物菌肥。木霉菌T21利用黄瓜茎叶等残体为营养基质最佳发酵条件是:含水量100%;接种量10%;发酵温度28℃,适宜的发酵周期为7-9d。利用固体发酵所得生物菌肥处理后的黄瓜叶片大,颜色深,植株高,而对照黄瓜叶片较小,颜色较浅,长势较弱。菌肥对黄瓜植株生长有明显的促进作用,株高比对照高13%;鲜重比对照高25%;干重比对照高27.5%。方差分析表明,菌肥处理的黄瓜植株与对照相比在株高、鲜重、干重上存在着显著的差异。