抗丙烷脒灰葡萄孢菌株生物学研究及抗药性机制初探

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rigebi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
丙烷脒作为环境友好的新型芳香二脒类杀菌剂,尤其对由灰葡萄孢引起的发生于各种作物上的灰霉病有优异防效,具有深入研究的价值。前期侯军(2011)对丙烷脒抗药性风险及抗性机制进行了初步研究,但其通过药剂驯化与紫外诱导方法仅得到抗性水平为3.9-14.8倍的中低等抗性菌株,未获得高抗菌株。基于此,本研究采用室内药剂驯化法进行灰葡萄孢对丙烷脒高抗菌株选育,比较分析亲本敏感菌株与抗性菌株生物学性状差异,同时运用全基因组重测序方法就灰葡萄孢对丙烷脒抗药性分子机制进行初步探究,主要结果如下:1.通过对丙烷脒敏感菌株即灰葡萄孢标准菌株B05.10进行连续药剂驯化培养,共获得12株抗性菌株,抗性突变频率<10-6。抗性菌株EC50值范围为133.99-427.96μg/m L,抗性水平介于111.66-356.63倍之间。结合FAO对抗性水平划分标准确认本研究所获得的12株抗性菌株均为高抗性菌株,且抗药性均能稳定遗传。2.抗性菌株生物学性状研究表明,与亲本敏感菌株相比,12株抗性菌株在固定时间范围内生长量均显著减少;产孢量显著增加,但孢子萌发率显著降低,抗性菌株孢子萌发率均低于3.00%;致病力均显著下降,且丙烷脒对抗性菌株引致病害的防效显著降低,1000μg/m L剂量下的最高保护与治疗效果仅达41.63%和38.36%;生存适合度综合指数分析结果表明抗性菌株相对于敏感菌株生存适合度显著下降;扫描电镜结果表明,抗性菌株菌丝分支增多、菌丝顶端出现膨大,肿胀等现象。交互抗性测定结果发现,丙烷脒与多菌灵、氟吡菌胺、氟啶胺、啶酰菌胺、菌核净、氟环唑、吡唑醚菌酯等常用杀菌剂无交互抗性,说明丙烷脒与上述杀菌剂的作用机制可能均不相同。综上所述,抗丙烷脒的灰葡萄孢生物学适合度较低,推测灰葡萄孢对丙烷脒具有低等抗药性风险。3.生理生化研究表明,与亲本敏感菌株相比,抗性菌株草酸含量均显著降低;细胞膜通透性上升、渗透压敏感性增强,培养基中添加1 M Na CL时对菌丝生长的抑制率可达100%;抵御细胞膜、细胞壁及氧化压胁迫的能力增强;防御酶SOD、POD活性显著上升。此外,抗性菌株中总糖、还原糖、蛋白质等物质含量显著增加。4.全基因组重测序分析表明12株丙烷脒高抗菌株中存在32个共有单核苷酸突变位点(SNPs),分布于外显子区域的突变位点16个,其中包括非同义突变位点9个(均为单点突变,且突变类型各不相同)、同义突变位点5个、使所在基因获得终止密码子的无义突变位点2个。其中发生非同义突变与无义突变所在的基因功能分别涉及谷氨酸脱氢酶、铁硫簇组装蛋白、质膜ATP酶、ABC转运蛋白、RNA解旋酶等。突变位点所参与的代谢通路包括囊泡运输及膜融合、信号转导、线粒体生物合成及延伸因子等。共检测到9个在抗性菌株中共有的小片段插入与缺失突变(In Del),其中发生于外显子区域使蛋白质编码框改变的插入缺失突变3个,功能分别为氨基酸核苷酸代谢、碳水化合物结合及糖苷水解酶,参与生物途径包括核苷酸及嘌呤代谢通路、信号转导通路以及碳水化合物代谢通路等。综上所述,对丙烷脒表现高水平抗性的灰葡萄孢生物适合度显著下降,灰葡萄孢对丙烷脒抗药性风险水平较低。全基因组重测序分析表明灰葡萄孢对丙烷脒高抗性的产生可能是由多个微效基因共同突变导致的,对此有待进一步研究。
其他文献
金纹细蛾(Lithocolletis ringoniella Mats)是一种严重危害苹果的潜叶害虫,在我国广泛分布,其幼虫取食叶肉进行潜叶危害,严重影响苹果产量。金纹细蛾自上世纪90年代在中国大暴发以来,逐渐上升为我国苹果园内的重要害虫,长期不合理使用杀虫剂已经导致该虫田间种群产生抗药性,掌握金纹细蛾的发生规律和抗药性水平,鉴定抗药性相关的解毒酶基因,分析解毒酶活力,对于该虫的综合治理具有重要的
学位
在建筑施工企业的日常运营中,资金管理工作关联多个部门,包含多项内容,辐射面非常广,是一项具有重大影响力的工作。文章主要围绕建筑施工企业资金管理的重要性、建筑施工企业资金管理存在的问题、建筑施工企业资金管理的改进措施展开论述。
期刊
在神经信号传导的过程中V-ATP酶不仅为突触囊泡中神经递质的合成、分泌、摄取和再储存提供动能,同时还参与囊泡中神经递质的释放。杠柳新苷T(PST)是从植物杠柳(Periploca sepium Bunge)根皮中分离得到的具有较高杀虫活性的杠柳新苷类化合物,前期研究发现PST可浓度依赖性抑制东方黏虫(Mythimna Separata)幼虫中肠刷状缘膜囊泡(BBMV)中的V-ATP酶活性。基于此,
学位
外骨骼是昆虫生存以及适应恶劣环境的重要屏障,在长期进化过程中陆生昆虫形成了复杂的表皮结构以应对过度蒸发失水。表皮正常结构的形成涉及到黑化与硬化过程。昆虫黑色素参与昆虫表皮的色素沉积和硬化,对维持昆虫表皮结构和功能的完整性至关重要,因而昆虫黑化过程对昆虫水分平衡也可能具有关键性意义。黑色素合成通路在昆虫中相对保守,在一些完全变态的模式物种上得到了验证,但在不完全变态昆虫中的研究相对缺少。德国小蠊(B
学位
由于不合理的使用化学农药导致了“3R”问题,因此从天然活性物质中开发新农药的候选化合物已受到广泛关注。本论文首先在胆固醇的C-3位置引入末端双键和三键,随后通过1,3偶极环加成反应合成了系列新的含异噁唑啉/异噁唑片段的胆固醇酯类衍生物,同时测试了对3龄前期东方粘虫(Mythimna separata)幼虫、3龄小菜蛾(Plutella xylostella)幼虫、以及苹果黄蚜(Aphis citr
学位
一些寄生物感染寄主后,通过调控寄主行为来促进自身的扩散和传播。鳞翅目幼虫感染杆状病毒后会出现活动能力增强,上爬至寄主植物顶端,最后用附足倒挂起来并液化死亡,这种行为被称之为“树顶病”。尽管已经有很多研究探索这种现象的产生原因,但迄今“树顶病”的形成机制尚未明确。本研究以舞毒蛾核多角体病毒(Lymantria dispar multiple nucleopolyhedrovirus,LdMNPV)感
学位
植物源农药以其绿色、安全、作用机制独特的天然优势而成为当前农药研发和应用的热点。(3β,20S)-孕-5-烯-3,17-三醇-20-(5-(4-溴苯基))-1,3,4-噁二唑-2-羧酸酯(化合物编号:OS)是课题组前期以具有杀虫活性的杠柳新苷类化合物的甾体骨架为先导结构而优化合成的一种结构新颖、杀蚜活性高的化合物,具有开发成为新型杀虫剂的潜力。明确OS的杀虫作用及环境行为等将会进一步推动其产业化。
学位
杆状病毒是一类广泛存在于自然界的双链、大分子DNA囊膜病毒。目前,该类病毒作为安全的生物杀虫剂与表达载体系统广泛应用于害虫生物防治、外源基因表达及哺乳动物细胞转导。苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒(Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus,Ac MNPV)是研究较深入的杆状病毒代表性种类。在感染过程中,Ac MNPV出芽型病毒粒子(Budde
学位
先导化合物的结构优化是活性化合物筛选的一条重要途径,也是新农药创制的主要方式之一。本文通过电子等排体替换和药效团拼接等优化策略,对前期筛选的除草活性先导化合物进行了结构优化,设计合成了两个系列共计96个化合物,采用核磁共振波谱等技术对其结构进行了鉴定;采用小杯法和盆栽法评价的目标化合物的除草活性,取得的主要研究结果如下:1.以2,5-二羟基苯甲酸甲酯等为起始原料,设计合成了38个2-甲氧基-5-烷
学位
蜡蝉总科Fulgoroidea隶属半翅目Hemiptera头喙亚目Auchenorrhyncha,目前全世界已记载21个现生科,其中中国已知有16个科。该类群的种类均为植食性,通过刺吸汁液、产卵、分泌蜜露影响植物光合作用,特别是传播植物病毒病,给农林业生产常带来严重的经济损失。由于目前蜡蝉总科系统发育关系还存在较大争议,一些科级单元之间的亲缘关系尚不明确,亟需进一步深入研究。因此,本研究采用光学显
学位