本文以从感染了青枯病的广藿香植株中分离的青枯菌HX6、HX2及感病番茄植株中分离的青枯菌GIM1.7为供试菌株,研究青枯菌在广藿香根表的吸附及从根部入侵、定殖的过程,并观察了青枯菌侵染后寄主植物的组织病理学特征;探讨了影响青枯菌致病的因素,并对青枯菌GIM1.7的PliC致毒相关基因进行了克隆和序列分析。在此基础上,考察了不同青枯菌菌株诱导的广藿香防御相关酶活性及其同工酶酶谱的动态变化,以探讨广藿香对青枯菌侵染的抗性生理反应。本研究旨在揭示广藿香青枯菌的致病及寄主的防病机制,为广藿香青枯病的综合防治提供参考。本研究主要结果如下:1国内外研究评述在大量阅读国内外文献的基础上,介绍了广藿香的研究概况;总结了青枯菌的生长特性、致病机制及基因组学等的研究;并概述了寄主植物对病原菌的防御机制。2.青枯菌对广藿香根部的吸附与侵入研究分别测定广藿香青枯菌菌株HX6及番茄青枯菌菌株GIM1.7在广藿香根表的吸附情况。结果表明,青枯菌HX6在广藿香根表的吸附量高于青枯菌GIM1.7,说明青枯菌对原寄主的吸附亲和性高于其他寄主植物。电镜观察发现青枯菌HX6侵染广藿香24h后,青枯菌及其胞外分泌物在植株根部出现,48h时后,在茎部导管出现。3.青枯菌入侵广藿香的组织病理学观察观察青枯菌侵染后广藿香植株1-7d的表形的变化,可看到侵染1d后植株少量叶片收缩下垂,2d后大部分叶片萎蔫,色泽稍变浅;3d后植株茎杆弯曲,倒伏;4d后整株植株萎蔫死亡。利用光学显微镜观察青枯菌HX6侵染的广藿香组织病理学特征。结果表明,青枯菌入侵造成植株茎部导管离析、扭曲及破裂,随之,叶肉组织也逐渐破坏,植株死亡。这与感染植株的表型变化较为一致。4.影响青枯菌对广藿香致病的因素以青枯菌HX6为供试菌株,分别对伤根及不伤根的广藿香试管苗进行侵染试验。结果表明青枯菌侵染后,伤根的广藿香植株发病更快,但不伤根的处理也表现发病症状,且随着侵染时间的延长,不伤根处理病情指数迅速增加,侵染后期,两种处理的病情指数均达100。表明青枯菌在根表聚集后,除了从根表伤口侵入外,还可通过分泌一些胞外酶等物质破坏寄主细胞壁,再从破坏的根表细胞进入植株体内。最终枯萎死亡。将广藿香试管苗分别接种至含菌体、菌液或粗毒素培养基上,观察7天内植株的生长情况,结果表明,在含菌体的培养基上的大部分植株没有明显的发病症状,而菌液与粗毒素处理组,植株茎叶逐渐萎蔫,说明青枯菌胞外分泌物是青枯菌致病的重要因素。5青枯菌(GIM1.7菌株)的Pi/C基因的克隆及序列分析对已知青枯菌序列(NCBI数据库)进行生物信息分析,从寻找到的分泌蛋白中挑选出第 4 型菌毛形成 pilyl-相关蛋白(type-4 fimbrial biogenesis pilyl-related protein)推测其可能为致病相关因子,依据为:1.该基因编码蛋白N-末端有信号肽序列,确定为分泌蛋白;2.该蛋白有类似甜味蛋白thaumatin结构域,该结构域分子已知可能通过影响膜的渗透性而导致植物致病;3.该分子的后半段含有类似奈瑟氏菌属PilC beta螺旋区,这区域可能与病原性菌粘附于靶细胞相关。青枯菌识别吸附为病菌致病的重要前提,因此选取表达该蛋白的PilC基因片段为目的基因,从青枯菌菌株GIM1.7中成功克隆了 PilC蛋白基因。6青枯菌诱导的广藿香防御相关酶活性分析以广藿香青枯菌HX6、HX2及番茄青枯菌GIM1.7为供试菌株,对广藿香进行侵染诱导试验,考察诱导7d内防御相关酶活性的变化。结果表明,未经诱导的对照植株的3种防御酶活性表现处于较低的水平且表现平稳。诱导处理的植株POD、PPO、PAL酶活性均明显高于对照,且表现为先升高,再下降的趋势。菌株HX6诱导组3种酶活性峰值均明显高于菌株GIM1.7与菌株HX2诱导组,菌株GIM1.7的3种酶活性均值大多稍高于菌株HX2诱导组。菌株HX6的不同浓度诱导试验表明,广藿香对较高浓度的青枯菌更为敏感,表现为中高浓度青枯菌诱导组酶活性增加的速度快而且达到峰值也更高。但随着时间的延长,植株发病严重,受损的细胞酶活性下降。表明青枯菌入侵能诱导寄主POD、PPO及PAL酶的升高,从而在一定程度上降低或延缓青枯菌的危害。7青枯菌诱导的广藿香防御相关酶同工酶分析以广藿香青枯菌菌株HX6、HX2及番茄青枯菌菌株GIM1.7为供试菌株,对广藿香进行侵染诱导试验,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,考察诱导植株1-7d内POD、PPO及SOD同工酶酶谱的变化。不同青枯菌菌株诱导的广藿香POD、PPO和SOD同工酶谱带与对照相比,在数目或强度上均有所增加;在诱导期内,相关酶带呈动态变化,不同青枯菌菌株诱导的酶带出现的时间和表现强度有所不同。表明POD、PPO及SOD在广藿香抵抗青枯菌入侵时可能起较为重要的作用。