草酸在番茄与灰霉病菌互作中的作用及草酸氧化酶基因的表达研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:socks2010
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灰霉病是设施番茄上最重要的病害。目前生产防治主要依赖于化学农药,但化学农药的大量使用,导致病菌严重的抗药性、农药残留和环境污染。研究表明灰霉菌在侵染植物过程中能产生致病因子草酸。本试验探讨了氯化钙、磷酸氢二钾是否能够能否通过中和草酸影响病菌的致病性,以及不同pH对灰霉病菌生长发育的影响;另外,分析不同浓度的草酸处理后番茄植株的发病情况和番茄草酸氧化酶基因(OXO)等的表达量变化,为番茄灰霉病的防治奠定基础。主要研究结果如下:1.通过含药平板法测定氯化钙的抑菌效果及其在离体叶片上病害发生情况。结果表明,不同浓度的氯化钙对于灰霉病菌的生长无明显抑制作用;但在离体叶片上,番茄灰霉病发病减轻57.91%。2.通过含药平板法测定磷酸氢二钾的抑菌效果及其在离体叶片上病害发生情况。结果表明,当浓度为0.20mol/L时,灰霉病菌的生长完全被抑制;在离体叶片,番茄灰霉病发病减轻60.88%。3.通过含药平板法测定不同pH对灰霉菌生长和灰霉菌致病力的影响。结果表明,不同pH对灰霉菌强致病力菌株B05.10和弱致病力菌株T4在生长速率上无明显差异;在pH=6.0时,B05.10和T4的致病力较对照相比有所增强。4.不同浓度草酸处理番茄叶片后病害发生情况。与对照相比,低浓度草酸处理,导致病情减轻;高浓度草酸处理,导致病情加重。5.通过qRT-PCR分析研究了不同浓度草酸处理番茄叶片后,草酸氧化酶(OXO)和小麦萌素Germin基因在番茄植株中的表达特征。草酸处理番茄植株后草酸氧化酶(OXO)和小麦萌素Germin基因的表达均呈先上调后下调。结果表明,低浓度处理,OXO基因和Germin的表达量均在处理后48h达到最高,分别为0h的2.75倍和19.00倍。高浓度处理,OXO基因和Germin的表达量在48h,分别为0h的0.50倍和2.00倍。草酸氧化酶和小麦萌素均有降解草酸的作用,显示草酸氧化酶和小麦萌素可能与番茄抵抗灰霉菌侵染有关。6.通过qRT-PCR分析不同致病力灰霉菌株B05.10和T4接种后草酸氧化酶(OXO)和小麦萌素(Germin)基因在番茄植株中的表达特征。结果表明,强弱菌株接种后基因都上调表达,但弱致病菌株T4接种后的草酸氧化酶基因的表达量均比强致病菌株高。弱菌株T4侵染番茄叶片后OXO基因的表达量有两个峰值,分别为24h和72h,表达量为0h的3.00倍和2.95倍;Germin基因的表达量在24h达到最高,为0h的10.50倍;强菌株B05.10接种番茄叶片后OXO基因的表达量在72h达到最高,为0h的2.40倍;Germin基因的表达量在96h达到最高,为0h的13.00倍。进一步证实了草酸氧化酶在番茄植株对灰霉菌的抗病性中起一定作用。
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