新月弯孢菌毒素的作用及玉米花药培养的研究

来源 :青岛农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhanghai_007
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玉米是世界上主要的谷类作物,是重要的饲料、粮食和化工原料作物。近几年,由新月弯孢菌(Curvularia lunata(Walk.) Boed)引起的玉米弯孢菌叶斑病在华北和东北地区发生相当严重,给玉米产量带来了极大损失。抗病育种是防治玉米弯孢菌叶斑病经济有效的措施之一,深入了解玉米弯孢菌叶斑病致病机理,利用其致病因子在实验室初步筛选抗病品种,可以为抗病育种提供理论依据。单倍体育种可以大大缩短育种年限,快速得到纯合体,但是单倍体育种存在着花药诱导率低的问题。本实验通过对新月弯孢菌毒素的制备及玉米花药培养的初步研究,可以为实验室内利用毒素胁迫玉米愈伤组织来快速得到抗病玉米品种奠定基础。   本文包括四大部分:一.新月弯孢菌毒素的制备、二.新月弯孢菌毒素理化性质的测定及致病力的研究、三.玉米抗弯孢菌叶斑病机制的初探、四.玉米花药培养的研究   本实验中毒素最佳培养体系为:新月弯孢菌在PDA培养基活化7d后,在pH5.5的改良Fries液体培养基中连续振荡培养15d(转速为120r/min,温度为25℃)。在不要求毒素具体成分的时候,可以采用纱布过滤法提取毒素,这种方法简单且效果好。菌种保存时间长会降低其致病力,新采集的菌种的活性及致病力远远高于保存半年的菌种。   稀释范围在0倍到200倍的毒素均可以明显抑制各自交系种子萌发,但是稀释倍数过低,毒素选择压力过大,不容易筛选出抗病品种,本实验中最经济高效的稀释倍数为200倍。用毒素处理不同自交系的种子,发现种子萌发率与其抗病性呈正相关,毒素胁迫下,品种抗病性越强,其种子萌发率越高,胚根及胚芽长度也相对较长。通过本实验,毒素胁迫下的种子萌发情况可以作为一种简单的室内初步鉴定玉米品种对玉米弯孢菌叶斑病抗性的指标。   玉米自交系抗病性与PAL和POD的酶比活性呈正相关,表现为玉米自交系抗病性越强,其酶峰出现越早,在同一毒素浓度下的峰值越高。但玉米自交系抗病性与SOD酶活呈负相关,抗病自交系的SOD酶活性低于感病自交系,且峰值出现的毒素浓度较低,这可能与过氧化物引起寄主抗性表达有关。   玉米基因型对花药反应率影响很大,不同基因型的玉米花药在诱导后,反应率明显不同,大体趋势为杂交种优于自交系。取材最佳时期为小孢子处于单核中期时,接种前要严格对接种部位做镜检。花药诱导培养最佳条件为取小孢子处于单核中期的花药,于8℃处理5d后,接于N6附加2,4-D(2mg/L)、KT(1mg/L)、0.5%活性炭、15%蔗糖的培养基。接种后放入33℃培养箱中暗培养,1d后转入28℃培养箱中暗培养,连续高温培养容易使污染率及花药褐化率升高,培养基中加入AgNO3作用不明显。
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