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小麦赤霉病是影响我国南方麦区、东北春麦区、黄淮流域麦区以及北美小麦产区的重要病害。本研究在总结本实验室小麦赤霉病研究工作的基础上,对小麦赤霉病菌禾谷镰刀菌的产孢特性、产毒素能力和致病力分化,小麦赤霉病抗病性鉴定技术,抗感材料的病害扩展动力学,毒素和小麦互作对小麦体内可溶性蛋白的影响、细胞壁蛋白及其交联在抗赤霉病过程中的作用,以及利用赤霉毒素作为选择压力筛选小麦抗赤霉病突变体等进行了多方面的研究。 结果表明,我国小麦赤霉病菌没有明显的致病力分化,产孢能力的差异并不对致病性产生决定性作用。致病力强弱与菌株的产毒能力呈正相关,DON纯毒素可以加重病菌的致病力,但是DON单独接种对小麦的致病力较弱。病菌培养滤液对小麦具有强致病力。 比较赤霉毒素和小麦互作前后的PAGE可溶性蛋白图谱,发现DON和小麦幼穗细胞互作可以显著改变感病品种的PAGE蛋白谱带。而抗病品种苏麦3号、望水白、延冈坊主的PAGE蛋白图谱在毒素和寄主细胞互作过程中不发生变化。抗病品种苏麦3号、望水白、延冈坊主具有感病品种所不具有Rf0.3的蛋白带,且在毒素和寄主细胞互作过程中不发生变化,感病品种具有特异性的Rf0.13的蛋白带,且在毒素处理后2小时后消失。 离子结合蛋白的过氧化物酶活性测定表明,抗赤霉病品种苏麦3号的病种子较健种子具有较高的过氧化物酶活性,而感病品种安农8455的病健种子间过氧化物酶活性则没有明显的变化。分析认为过氧化物酶机制是小麦对赤霉病抗性的重要作用机制。 FPLC分析表明,抗病小麦品种中存在一种非水溶性的具有加固细胞壁作用和氧化交联活性的离子结合蛋白,280nm吸收光谱的保留时间为 搏土学位论文 小麦赤霉病菌和寄主小麦的互作研究3 30.smin。同时,在抗、感病品种的罹病种子中检测到 A。s。45.smin的细胞壁 离子结合蛋白。在感病品种的病种子中这一超过 7580mAU X s的吸收峰,当 过氧化氢处理后则儿乎消失。在抗病品种的病种子中,过氧化氢处理后这一 吸收峰也 降低达70乃%。而在抗病品种的健种子中,这一吸收峰在过氧化氢 处理前后没有显著的变化。推测这是一个病菌侵染诱导产生的、与小麦感病 性有关的蛋白质。 抗性鉴定技术是鉴别小麦品种对赤霉病抗性程度的重要手段。研究认为, 分生抱于悬浮液针注接种稳定性高,易于区分小麦品种抗赤霉病扩展的能力。 而以赤霉毒素为选择压力的芽鞘敏感法为早期淘汰感病材料提供了可供选择 的方法。 抗毒素突变体筛选是改善现有高产小麦品种抗赤霉病性的有效途径。结 果表明,用于幼胚组织培养的赤霉粗毒素的选择压力以 10’—10“’moUI为宜。 以 0石 XIO“mol/l作为筛选浓度,对扬麦 5号和扬麦 158进行幼胚培养,获得 了抗毒素的突变单株。经穗期针注接种鉴定,获得了2个抗毒素突变体群体。 与供体亲本比较,这2个群体的赤霉病抗性均有所提高。