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低温诱发轮纹斑病并导致棉花叶片衰老的研究

作　者: 赵景青
导　师: 齐放军
学　校: 中国农业科学院
专　业: 植物病理学
关键词: 低温轮纹斑病棉花叶片衰老
分类号: S435.62
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

棉花早衰造成棉花大幅度减产、严重影响棉花品质，这已成为制约棉花高产稳产的重要因素。揭示棉花早衰的成因并建立相应的防控措施，对棉花增产和品质的改善具有现实意义。分析和揭示棉花早衰成因是治理和防控其发生和危害的先决条件。为此国内外曾进行了不少研究，但依然未能够明晰棉花早衰的成因，在生产上也缺乏行之有效、能够防控棉花早衰的技术和方法。本论文以易早衰品种新陆早13号和抗早衰品种新陆早33号为研究材料，研究了低温、轮纹斑病菌侵染及棉花叶片衰老三者之间的关系，结果揭示低温伤害是诱发轮纹斑病菌侵染，引起棉花轮纹斑病发生并最终导致棉花叶片衰老的关键因素。本研究主要结果如下：（1）低温诱导棉花叶片轮纹斑病的发生。结果显示，低温处理温度越低，处理时间越长，轮纹斑病的发生就越严重，出现病斑所需时间越短。试验中所用的两个早衰特性不同的棉花品种在病原菌侵染过程中存在差异。早衰品种XLZ13经过低温处理后，出现轮纹斑病症所用的时间相对较短，病情指数相对较高。（2）低温诱发的轮纹斑病加速棉花叶片的衰老。测定结果显示，低温处理对棉花叶片可造成一定程度的生理性伤害，表现为电解质渗透势和丙二醛（MDA）含量的增加，叶绿素、可溶性蛋白含量和PSⅡ的最大光合量子产量（Fv/Fm）的降低。而遭受低温伤害的棉花叶片转至正常温度下生长后，这些伤害可以得到有效地修复，各生理指标又会逆转并恢复正常。而遭受低温伤害的棉花叶片易感染轮纹斑病菌，接菌后出现明显的轮纹斑病病斑，并持续地扩展。相应地指示植物伤害的生理指标，如电解质渗透势和MDA含量的增加更为显著，叶绿素、可溶性蛋白含量和Fv/Fm持续降低，呈现不可逆的变化趋势。这表明，低温诱发的棉花轮纹斑病引起叶片不可逆地伤害，最终导致棉花叶片衰老和死亡。（3）棉花叶片轮纹斑病发生过程中乙烯释放量显著增加。低温处理的棉花叶片接菌后，随着轮纹斑病斑的出现和扩展，乙烯合成释放量显著增加；而常温生长的棉花叶片接种，不出现显著的病斑，乙烯释放量也相对稳定，只有在接种后4-6天有所增加，之后便趋于平缓。这些结果表明轮纹斑病侵染促使了乙烯的合成和释放，而乙烯这一衰老信号的合成启动又加速了棉花叶片的衰老。低温诱发轮纹斑病并导致棉花叶片衰老这一现象的揭示，将不良环境因子引起的生理性伤害和轮纹斑病菌侵染联系起来，进一步增进了人们对棉花叶片衰老成因的认识和了解，同时也有助于揭示棉花早衰发生的关键因素。该发现还有助于推进棉花早衰发生的生理和病理机制研究，在此基础上可望建立行之有效的棉花早衰防控技术体系，防控早衰对我国棉花生产的严重危害。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
英文缩略表  11-12
第一章引言  12-21
  1.1 棉花早衰的研究  12-16
    1.1.1 早衰的概念、表现及危害  12-13
    1.1.2 植物叶片衰老过程中生理生化特征的变化  13-14
    1.1.3 棉花早衰成因的研究进展  14-16
  1.2 棉花轮纹斑病  16-18
    1.2.1 棉花轮纹斑病的危害  16-17
    1.2.2 棉花轮纹斑病的症状  17-18
  1.3 乙烯与植物衰老的关系  18-19
    1.3.1 乙烯与植物感病的关系  18-19
  1.4 研究目的、意义及内容  19-21
    1.4.1 研究的目的与意义  19-20
    1.4.2 具体研究内容  20-21
第二章低温对棉花叶片轮纹斑病发生的影响  21-27
  2.1 低温处理  21
    2.1.1 仪器与设备  21
    2.1.2 供试棉花材料及培养  21
    2.1.3 棉花植株低温处理  21
  2.2 棉花轮纹斑病接种及病害分级调查  21-22
    2.2.1 供试链格孢菌株  21-22
    2.2.2 供试培养基  22
    2.2.3 棉花轮纹斑病接种  22
    2.2.4 轮纹斑病分级调查  22
  2.3 结果与分析  22-26
    2.3.1 不同低温预处理对轮纹斑病发生的影响  22-24
    2.3.2 低温处理时间对轮纹斑病发生的影响  24-26
  2.4 小结  26-27
第三章低温诱发的轮纹斑病对棉花叶片衰老进程的影响  27-35
  3.1 材料与试剂  27
    3.1.1 供试材料  27
    3.1.2 供试菌系  27
    3.1.3 仪器设备  27
    3.1.4 生化试剂  27
  3.2 低温预处理并接种  27
  3.3 生理生化指标的测定  27-29
    3.3.1 电解质渗透势的测定  28
    3.3.2 丙二醛的测定  28
    3.3.3 可溶性蛋白含量的测定  28
    3.3.4 叶绿素含量的测定  28
    3.3.5 叶绿素荧光参数 Fv/Fm  28-29
  3.4 结果与分析  29-34
    3.4.1 低温诱发的轮纹斑病对细胞膜透性的影响  29-30
    3.4.2 低温诱发的轮纹斑病对膜脂过氧化作用的影响  30-31
    3.4.3 低温诱发的轮纹斑病对可溶性蛋白含量的影响  31-32
    3.4.4 低温诱发的轮纹斑病对叶绿素含量的影响  32-33
    3.4.5 低温诱发的轮纹斑病对 Fv/Fm 的影响  33-34
  3.5 小结  34-35
第四章棉花叶片轮纹斑病发生过程中乙烯释放量检测  35-38
  4.1 材料与设备  35
    4.1.1 试验材料  35
    4.1.2 供试菌系  35
    4.1.3 仪器设备  35
    4.1.4 生化试剂  35
  4.2 试验方法  35-36
    4.2.1 低温预处理并接种  35
    4.2.2 乙烯合成的检测  35-36
  4.3 结果与分析  36
    4.3.1 低温处理后 A.alternata 侵染叶片产生乙烯的情况  36
  4.4 小结  36-38
第五章讨论  38-40
第六章全文结论  40-41
参考文献  41-48
致谢  48-49
作者简历  49

低温诱发轮纹斑病并导致棉花叶片衰老的研究

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