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烟草低头黑病(Tobacco Black Death Disease)是发生在山东烟区的主要病害之一。1995年张广民首次证实了烟草低头黑病致病菌(Colletotr ichum capsici f.nicotianae)能产生使烟草幼苗快速致萎,并引发叶片萎蔫、叶缘干缩的致萎症状的毒性物质,对烟草低头黑病菌毒素进行钝化及其作用机理的研究为烟草低头黑病的无公害防治提供一条新的思路,具有重要意义。本文分别对烟草低头黑病菌毒素钝化物的筛选、供试化合物对菌丝生长和分生孢子萌发的影响、毒素处理体系对烟草叶片膜透性、五种防御酶活性和叶片组织超微结构的影响,以及钝比物盆栽试验钝化效果测定进行了研究。研究结果表明: 1.钝化物的筛选 从16种供试化合物中采用离体叶片针刺法,筛选出对烟草低头黑病菌粗毒素具有较强钝化作用的高锰酸钾、氢氧化钠、碘化钾和碳酸氢钠四种化合物。 2.供试化合物对低头黑病菌菌丝生长的影响 从17种供试化合物中采用平板抑制法测定菌丝生长抑制率,筛选出对烟草低头黑病菌菌丝生长具有较强抑制作用的氢氧化钠、碳酸氢钠、甲基托布津(70%)和硫酸铜四种化合物。 3.供试化合物对烟草低头黑病菌分生孢子萌发的影响 从8种供试化合物中采用载玻片悬滴法筛选出对烟草低头黑病菌分生孢子萌发具有较强抑制作用的硫酸铜、氢氧化钠和碳酸氢钠三种化合物。试验发现,麦芽糖和葡萄糖对烟草低头黑病菌分生孢子的萌发具明显促进作用。 4.毒素处理体系对烟草叶片细胞膜透性的影响 烟草低头黑病菌毒素能增加烟草叶片的透性,造成电解质外渗。试验结果表明,NaOH 2000ug/ml和NaOH5000ug/ml对毒素具有较强的钝化作用,从而降低膜的电解质渗漏。 5.毒素处理体系对五种防御酶活性的动态影响 5.1 毒素处理体系对CAT(过氧化氢酶)活性的动态影响 T+NaOH2000ug/ml处理后CAT活性于24h前处于上升趋势,而24h后烟草低头黑病菌毒素钝化物及其机理研究以T活性处于下降趋势,CAT活性总体水平低于清水对照和毒素处理;T+N a0H5000ug/m1处理后,48h前CAT活性处于上升趋势,而48h后CAT活性处于下降趋势。 5.2毒素处理体系对POD(过氧化物酶)活性的动态影响 T+N a0HZoooug/m1处理后,POD活性一直呈缓慢上升趋势至60h达最大值;T+N aOH500Oug/m1处理后,POD活性一直呈上升趋势,POD活性高于毒素处理和清水对照。 5.3毒素处理体系对PAL(苯丙氨酸解氨酶)活性的动态影响 T+Na0H2000ug/m1处理后,PAL活性初期(1 Zh一48h)缓慢上升并于48h达最大值,而后迅速下降于60h达最低点,PAL活性整体高于毒素处理和清水对照;T+N a0HSOO0ug/m1处理后,PAL活性初期(12h一36h)缓慢上升并于36h达最大值,而后平缓下降,PAL活性整体高于毒素处理和清水对照。 5.4毒素处理体系对PPO(多酚氧化酶)活性的动态影响 T+NaOH2000ug/ml处理后,初期(6h一12h)PPO活性缓慢下降,于12h一24h范围内迅速上升并达最大值,即O活性整体高于清水对照和毒素处理;T+N a0HSO00ug/m1处理后,于6h一60h范围内PPO活性缓慢上升并达最高峰,即O活性整体高于清水对照和毒素处理。 5.5毒素处理体系对SOD(超氧化物岐化酶)活性的动态影响 T+Na0H2000ug/m1处理后,SOD活性变化趋势与对照相似,SOD活性明显高于对照,整体高于毒素处理;T+N a0H500Oug加1处理后,s0D活性整体高于对照,但低于毒素处理;T+KMn045000ug/m1和T+KMn04 200Oug/ml处理后,初期(12h一24h)SOD活性受到强烈抑制,24h一36h迅速上升,SOD活性整体高于清水对照和毒素处理。 综合以上五种防御酶的动态变化说明NaOH2000ug/耐和Na0H5000ug加1对毒素的解毒与钝化作用较强。6.烟草低头黑病菌毒素处理体系对烟草叶片细胞超微结构的影响 T+N a0H2000ug/ml处理后,细胞核稍变形,但核膜、核仁完整。叶绿体呈长梭形,形态、颜色正常,双层膜均一、完整,基粒片层清晰可见,排列整齐、有序。线粒体部分空泡化。细胞发生轻微的质壁分离。结果表山东农业大学硕士学位·仑文明,Na0HZOOug/tn1对毒素具有较强的钝化作用,从而减轻毒素对细胞器超微结构的破坏。 7.钝化物盆栽试验钝化效果 试验结果表明,NaOH2000ug/ml、NaHCO。2000ug/ml、KMnO4 ZO00ug/ml三个化合物的三种处理中,以处理n抱子悬浮液和化合物混合后接种病情指数最低,具有较好的防治效果。