论文部分内容阅读
水稻纹枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的一种制约水稻生产的重要真菌病害之一。水稻纹枯病菌菌核作为丝核菌(R.solani)在无性繁殖中的一种特殊形态,难以对菌核进行有效防治是水稻纹枯病难以根治的重要原因之一。本文在分析水稻纹枯病菌菌核微观结构的基础上,指出药物与菌核内层活性菌丝或萌发后菌丝的有效接触是防治菌核的前提,并在前期研究的基础上,提出利用一类新型的两亲性大分子季铵盐(聚硅氧烷-聚季铵盐嵌段共聚物,PDMS-b-QPDMAEMA,简称Six-Q5)的特殊吸附与渗透性,使其稳定吸附于菌核表面甚至渗入菌核内部,通过抑制菌核萌发来阻断其侵染循环的新方法,以期达到从源头防治该病害的目的。本文的主要研究工作包括:(1)系统研究了Six-Q5、亲水性大分子季铵盐均聚物(聚丙烯酰胺季铵盐,PQD-BC)和市售的小分子季铵盐(苯扎氯铵,BC)对R.solani菌丝的抑菌活性,发现生长速率法并不适合两亲性大分子季铵盐抑菌活性的评价,对其抑菌活性的评价可用菌丝称重法;(2)探究了上述三类季铵盐对R.solani的抑菌机理,发现上述三类季铵盐均能对R.solani菌丝形貌、细胞壁、细胞膜(渗透性和完整性)和细胞内部结构(DNA和线粒体)产生影响,而大分子季铵盐Six-Q5与PQD-BC能独特地引起细胞膜发生脂质过氧化;(3)在分析了R.solani菌核的形成过程及其表面与内部微观结构,证实其由疏水的外层和含有活性菌丝的内层构成的基础上,确定了两亲性较强的大分子季铵盐可以改变菌核表面的亲疏水性;(4)研究了上述三类季铵盐对R.solani菌核形成的影响规律,发现两亲性大分子季铵盐和小分子季铵盐抑制菌核形成的机理存在差异,亲水性大分子季铵盐对菌核形成影响不大。(5)通过荧光标记技术,初步探讨了三类季铵盐抑制菌核萌发的机理:与BC和PQD-BC相比,Six-Q5既可有效吸附在菌核表面,又可渗透进入并稳定存留于菌核内部,杀死菌核内层的活性菌丝,且不易被冲洗流失,从而实现对R.solani菌核萌发的长效稳定抑制;(6)评价了上述三类季铵盐的环境毒性,发现季铵盐的大分子化及疏水嵌段的引入,有利于降低其对环境毒性。上述研究结果为进一步研发可根治水稻纹枯病的大分子药物及其防治方法提供了有益的研究思路和理论基础。