【摘 要】
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马铃薯（Solanum tuberosum L.）作为世界四大粮食作物之一,对保障全球粮食安全具有重要意义。由尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）引起的马铃薯干腐病是马铃薯采后贮藏的主要病害之一,每年都会造成马铃薯产量上的损失。目前常用的防治方法是使用化学农药,但化学农药有毒且会对环境造成污染,不利于可持续发展。壳聚糖/壳寡糖是具有广谱抑菌效果的天然物质,关于壳聚糖/壳寡糖在植物病害
【基金项目】
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科技部十三五国家重点研发计划“马铃薯化肥农药减施技术集成研究与示范（2018YFD0200800）”; 科技部十三五国家重点研发计划“主要农作物优异种质资源形成与演化规律（2016YFD0100300）”; 重庆市科技局自然科学基金面上项目“以雷帕激酶BcTOR为靶标防治番茄灰霉病的机理研究（cstc2019jcyj-msxmX0127）”
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马铃薯（Solanum tuberosum L.）作为世界四大粮食作物之一,对保障全球粮食安全具有重要意义。由尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）引起的马铃薯干腐病是马铃薯采后贮藏的主要病害之一,每年都会造成马铃薯产量上的损失。目前常用的防治方法是使用化学农药,但化学农药有毒且会对环境造成污染,不利于可持续发展。壳聚糖/壳寡糖是具有广谱抑菌效果的天然物质,关于壳聚糖/壳寡糖在植物病害方面的研究已有相关报道。本研究以马铃薯干腐病病菌尖孢镰刀菌为研究材料,揭示壳聚糖/壳寡糖对尖孢镰刀菌的直接影响,探究壳聚糖/壳寡糖对马铃薯抗干腐病的诱导机制,多方面探索壳聚糖/壳寡糖在马铃薯干腐病防治方面的潜力。本文的主要研究结果如下:（1）体外条件下,壳聚糖能够抑制尖孢镰刀菌的菌丝生长和孢子萌发,导致菌丝扭曲纠缠、末端分支和菌体皱缩。壳聚糖能抑制尖孢镰刀菌对高温（37℃）、低温（4℃）、紫外、高盐（0.3 M Na Cl）以及氧胁迫（0.3 m M H2O2）逆境的抗逆性。在抑制尖孢镰刀菌菌丝生长方面,壳聚糖可以化学农药联用进行抑制。将壳聚糖处理后的尖孢镰刀菌回接到马铃薯薯块上发现减弱尖孢镰刀菌的致病力。转录组测序结果表明壳聚糖通过影响尖孢镰刀菌中蛋白降解、抗性相关基因、植物细胞壁降解酶（Plant cell wall degrading enzymes,PCWDEs）以及细胞结构相关的基因的表达来抑制尖孢镰刀菌。（2）体外条件下,尖孢镰刀菌的菌丝生长和孢子萌发被壳寡糖显著抑制。壳寡糖导致尖孢镰刀菌菌丝大量纠缠并扭成绳状,菌丝末端分支远远多于对照。胁迫实验表明壳寡糖进一步抑制了尖孢镰刀菌在高温（37℃）、低温（4℃）、紫外以及高盐（0.3 M Na Cl）的生长。薯块接种实验表明壳寡糖能导致尖孢镰刀菌的致病力减弱。（3）壳聚糖和壳寡糖均能够诱导马铃薯对尖孢镰刀菌的抗性,诱导处理后的马铃薯中,过氧化物酶（Peroxidase,POD）、多酚氧化酶（Polyphenol oxidase,PPO）和苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase,PAL）的活性都被不同程度的改变。
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