植物免疫激发蛋白Hpa1诱导黄瓜生长和抗病的研究

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:samzy
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
黄瓜病害种类繁多,主要有褐斑病、霜霉病、细菌性角斑病、叶枯病、炭疽病、猝倒病、立枯病、疫病、灰霉病、靶斑病、白粉病等病害,病害具有来势凶猛、传播速度快、病害重、发病率高和损失大的特点严重危害了农业生产,对黄瓜的产量和质量都带来严重的威胁。Harpin蛋白是由革兰氏阴性菌Ⅲ型分泌系统分泌的一类能激发植物多条信号通路的蛋白质,它能够激发植物自身的免疫防卫反应,诱导植物产生系统抗性;还可以作用于植物生长基因,促进植物生长发育,具有较好的应用前景和发展空间。在前人的研究中,harpin蛋白能够在多种植物对病害的抵御方面发挥作用,外施harpin蛋白可以显著提高水稻对白叶枯以及稻瘟病的抗性、提高小麦对于赤霉病的抗性以及提高番茄的坐果率等。本研究旨在通过喷施Hpa1和Hpa110-42蛋白液制剂来研究Hpa1、Hpa110-42蛋白对黄瓜病害防治以及黄瓜生长发育上的应用,对于农业生产上黄瓜种植和病害防治意义重大,为绿色生态农业发展提供重要的理论和技术支持。本研究以黄瓜为试验对象,于室内、大田分别展开Hpa1、Hpa110-42的抗病促生试验,研究初期通过浸种试验,发现与对照组相比,Hpa1、Hpa110-42处理组根长、株高显著高于对照,在植株营养生长期喷施处理的幼苗,其株高及生长基因Cs EIN5、Cs EXP1和Cs EXP2的表达量均显著高于对照组,表明Hpa1、Hpa110-42可以诱导生长相关基因的表达量增加,促进黄瓜的生长;通过观察开花转型表型,及定量分析的方法,发现Hpa1、Hpa110-42处理过的黄瓜表现出早花现象,其原因是Hpa1、Hpa110-42诱导开花调控相关基因Cs FD、Cs FT、Cs AP1的表达量增加引起的;接下来我们接种尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌,并采用表型观察及定量分析的方法,发现Hpa1、Hpa110-42处理的黄瓜与对照组相比表现出抗病表型,其中Hpa110-42蛋白的发病指数最低为42.5,防效约为47.69%,Hpa1蛋白处理的发病指数为47.5,防效约为41.54%,荧光定量结果显示,黄瓜抗病相关基因Cs PR1和Cs NPR1的表达量也显著增加,这说明Hpa1、Hpa110-42通过诱导Cs PR1和Cs NPR1表达量增加来提高黄瓜抗病性的。为了确定Hpa1、Hpa110-42蛋白制剂在应用上价值,我们在田间做了黄瓜的抗病促生长试验,结果显示Hpa110-42蛋白处理的植株在单株果数、平均单果重量以及单株产量方面均高于对照和Hpa1蛋白处理的植株,产量比对照增加36.67%,Hpa1蛋白处理的植株产量比对照增加了25.32%。通过对植株光合速率的测定,发现Hpa110-42以及Hpa1处理的植株光合作用增强,说明Hpa1、Hpa110-42蛋白能够起到诱导黄瓜种子萌发、促进生长发育以及增加产量的作用。对于大田中的黄瓜靶斑病害的抗性试验,结果显示喷施Hpa110-42以及Hpa1蛋白制剂的植株发病指数显著低于对照,其中Hpa110-42蛋白的发病指数最低为45,防效约为35.71%,Hpa1蛋白处理的发病指数为50.83,防效约为27.38%。通过在实验室条件下和大田的自然环境下分别展开Hpa1、Hpa110-42蛋白对黄瓜生长发育以及黄瓜病害防御的试验,探索Hpa1、Hpa110-42蛋白应用在黄瓜种植上的适宜条件,这无论是对于农业生产上黄瓜种植的产量和质量方面都有着重大的突破,也在生物药剂方面有着重要的技术和理论支持,为以后生态农业的发展做出重要贡献。
其他文献
植物病毒病危害严重,会导致农作物产量降低,品质变劣,防治是难点。相比而言,交叉保护是防治植物病毒病比较有效的策略。预先接种弱毒疫苗,可以激发寄主植株产生免疫能力,达到植株发病减轻或不发病的目的。黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)是寄主范围最多、分布最广、最具经济重要性的植物病毒之一,是正义单链三分体RNA病毒。有些CMV分离物株系中含有卫星RNA,它是一类非编码RN
海棠是蔷薇科苹果属植物,在我国主要作为观赏资源,种植面积非常广阔,其果实味道酸、涩,不宜直接食用,多为自然成熟脱落,浪费严重。本研究以我省丰富的海棠果资源作为试验原料,采用超声辅助提取和大孔树脂纯化技术,研究了海棠果多酚的提取和纯化工艺,考察了海棠果多酚的抗氧化能力,并将其应用于鲜湿面条中。本研究既解决了海棠果资源浪费的问题,又可为功能型鲜湿面条的开发提供理论依据。主要结果如下:(1)采用超声波辅
薄壳山核桃因其重要的营养保健、社会经济和生态价值,逐渐在汶上地区推广种植,面积逐年增大。本研究通过利用昆虫生态学的常规方法和抽样调查法,对汶上县薄壳山核桃主要害虫及天敌进行调查研究。统计主要害虫及天敌种类和数量,确定物种组成并进行相对多度分析。计算主要害虫及天敌种群优势度,确定主要害虫及天敌的优势种。绘制种群动态曲线,分析汶上县薄壳山核桃主要害虫及天敌物种的种群动态。利用DPS数据处理系统计算物种
医疗服务质量的提高直接影响到人民群众的根本利益和患者的生命安全,因此亟需对农村社区医疗服务质量问题进行研究,探索提升农村社区医疗服务质量的路径,推动农村社区医疗事业的健康发展。本文通过描述性分析和实证分析相结合的方式,对烟台市农村社区医疗服务质量进行了系统评价。首先,从机构设置、设施配备、人员情况以及医疗费用方面对烟台市农村社区医疗服务的基本状况进行了分析,通过描述性的分析方式为本文对于烟台市农村
稻谷经过多重碾磨加工制成精米,会损失大量微量营养素及生物活性成分。糙米是稻谷脱壳后剩下的完整果实,保留了糠层与胚芽,营养价值较高,但也因此口感粗糙,蒸煮品质低且贮存时间短。发芽不仅可以提高糙米的营养品质,也可以改善其食用品质。本文采用单因素试验与响应面试验对发芽糙米培养液的组分浓度进行优化,制备富含γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid,GABA)的发芽糙米,研究了发芽对糙米
日益复杂、多变的外部经济环境,使得企业更加依赖人力资源的灵活性,管理者们在应对危机挑战中发现,激活员工活力是破解危机的重要手段。目前,“90后”员工群体一跃而起,在企业员工群体中占据很大比例,已成为当代企业发展的中坚力量,于是怎样激发“90后”员工工作激情,怎样促进其主动性行为的产生对于企业的长足发展有着至关重要的作用。“90后”员工群体具有鲜明的性格特征,他们追求自由,向往权利平等,因此企业想要
苦瓜和黄瓜枯萎病属于土传病害,也是蔬菜上的毁灭性病害,常年造成严重的生产损失。生物防治是作物病害安全治理的有效方法,链霉菌通过影响作物根际和土壤微生物群落之间的互作交流,或作为免疫反应诱导因子而发挥作用,对精准安全地防控苦瓜和黄瓜枯萎病有很大价值。通常,用于作物病害生防的链霉菌菌株都来自特定地区和植物,经过生物学特性和作用机制研究才能确定生防对象和功效。放线菌具有丰富的生物多样性,遗传和生理生化性
流行病学相关研究表明全谷物食品能够降低肥胖、糖尿病、心血管疾病和某些癌症的发病率,因而全谷物食品的开发受到国内外的广泛关注。馒头作为我国北方的主食,其消费量占面制食品总量的30%以上。高麸皮馒头中维生素、矿物质、膳食纤维和活性物质的含量较精白馒头更高,具有改善机体营养水平的作用。但因其风味不佳、口感粗糙、质地较硬等问题,难以被消费者普遍接受。本课题以济麦17为实验原料,利用山西运城老面酵子制作高麸
鲜切马铃薯市场需求量大,产业前景广阔。然而马铃薯在鲜切加工过程中因遭受机械损伤而极易发生褐变,因此,褐变是导致鲜切马铃薯感官风味和营养品质的下降的重要因素。特别是鲜切马铃薯丝,由于切割程度高,贮藏物流过程中的褐变更严重。现有的褐变抑制手段不能完全满足鲜切马铃薯工业生产的需求,使得新型安全的褐变抑制剂的研发变得尤为重要。本研究选择品种为荷兰15号的马铃薯作为鲜切马铃薯丝原料,通过对浸泡浓度、浸泡时间
黑枣醋是经过控温控湿熟化过程(黑化过程)的黑枣经过醋酸菌发酵形成,同时也使其色泽、香气、口感、形态和营养价值产生了新的变化。本课题采用一步发酵法通过单因素试验和响应面的优化,以总酸含量为指标,分析了黑枣醋发酵过程的影响因素:发酵温度、醋酸菌接种量、初始酒精度含量,得到了最佳发酵条件。并与同条件下发酵的红枣果醋进行对比,跟踪分析了发酵过程的总酸、cAMP(环磷酸腺苷)、粗多糖、5-HMF(5-羟甲基