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烟草根围产铁载体细菌的分离、鉴定及其与烟草生长及抗病毒病的关系

作　者: 刘涛
导　师: 蒋士君
学　校: 河南农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 烟草根围产铁载体细菌抗病毒病
分类号: S435.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 54次
引　用: 1次
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内容摘要

烟草病毒病是一类在烟草上普遍发生且危害严重的侵染性病害,也是世界范围内的重要病害之一。促成烟草病毒病发生的因素较多,防治困难较大,防治研究进展较慢,被称为“烟草癌症”,目前还没有很好的防治措施。近年来,烟草根际微生物研究越来越受到人们的重视。通过改善烟草根际微生态环境来促进烟草生长以及从根际微环境中筛选具有良好促生和抗菌作用的有益菌群,日益为人们所重视。很多土壤细菌都能通过非核糖体途径合成并分泌一种或几种铁载体。铁载体(siderophores)是一类具有很强的特异螯合Fe3＋的小分子化合物,它的产生是地球上的微生物适应地球地壳高氧低铁环境的结果。细菌利用合成的铁载体攫取外界游离Fe3+来维持正常的生理活动。环境中游离的铁载体也可以为其他细菌所用,细菌在环境中的生存地位也可以通过其对环境中铁源的争夺能力而反映出来。因此对自然条件下产铁载体菌的研究能够帮助我们解决许多因细菌引起的植物病害问题。本试验拟以烟草根围产铁载体细菌为研究对象,采用生物测定法结合分子生物学方法,从烟草根围分离并鉴定产铁载体细菌；通过对产铁载体细菌进行培养纯化,然后接菌至无菌苗根部及盆栽烟草根部,一方面研究产铁载体细菌对烟草生长的影响,另一方面研究产铁载体细菌对提高烟草抗病毒病能力的积极作用。从而为找到防治烟草病毒病新途径奠定基础。主要结果包括：1)在平顶山郏县的烟田土样中,分离到19种不同类型的细菌分离物,经过鉴定,分离物JX001、JX002、JX003、JX004、JX005、JX006、JX008、JX0011为产铁载体细菌。其中分离物JX003、JX004、JX006、JX008经16s rDNA鉴定,JX004为绿真假单孢菌,JX003和JX006属于假单胞菌属的待定种,而JX008未鉴定出属种,属于未知菌。此8株产铁载体细菌均来自病毒病轻微发生的烟株根围土样,而非根围土样和病毒病严重发生的烟株根围土样中未分离出产铁载体细菌。多次分离结果初步表明,烟草根围土壤中的产铁载体细菌与烟株抗病毒病之间有一定的关系。2)产铁载体细菌能够显著促进烟草幼苗的生长。供试的4株产铁载体细菌(JX003、JX004、JX006、JX008)均能不同程度促进烟草幼苗的生长发育。经产铁载体细菌处理过的烟草幼苗在培养皿中生长健壮,生长势好,成活率高,明显好于对照。3)产铁载体细菌能促进烟草幼苗对铁营养的吸收利用。高价铁的高度不溶解性使铁很难被植物吸收利用,铁的可给性非常低,而Fe2+更容易被植物吸收利用,因此,在高价铁的环境中,烟草幼苗很难生长存活。试验结果表明,经产铁载体细菌处理过的高价铁的MS培养基中的烟草幼苗仍能健康生长,而且生长好于对照。这说明产铁载体细菌能将环境中的高价铁转化为可供烟草育苗吸收利用的铁的形式,能促进烟草幼苗对铁营养的吸收利用。4)产铁载体细菌对烟草地上部分和根系的生长发育具有显著的促进作用。经产铁载体细菌JX003处理的烟株生长一个月的平均株高最高达8.35cm,而不经产铁载体细菌处理的烟株平均株高最高为5.85cm；经产铁载体细菌JX004处理的烟株生长一个月的平均株高最高达12.13cm,而不经产铁载体细菌处理的烟株平均株高最高为9.48cm；经产铁载体细菌JX006处理的烟株生长一个月的平均株高最高达11.33cm,而不经产铁载体细菌处理的烟株平均株高最高为8.7cm；经产铁载体细菌JX008处理的烟株生长一个月的平均株高最高达12.1cm,而不经产铁载体细菌处理的烟株平均株高最高为8.8cm。经产铁载体细菌处理的烟株均具有发达的根系。5)产铁载体细菌能显著抑制烟草病毒病的发生。试验结果表明,经产铁载体细菌处理的烟株在接种后18d才开始发病,比正常处理的烟株发病晚7d左右,病情指数5-13.8。与不经产铁载体细菌处理的烟株的病情指数(13.9-27.8)之间存在极显著差异,且经产铁载体细菌处理的烟株其病毒病症状在生长后期有进一步减轻的趋势。总之,产铁载体细菌能促进烟草对铁营养的吸收,从而促进烟草幼苗的生长发育；还能促进盆栽烟草地上部分的生长和根系发育,并能显著提高烟株的抗病毒病能力。产铁载体细菌的这些生物活性及其作用机制值得进一步研究。

全文目录

致谢  4-5
目录  5-8
摘要  8-10
1 文献综述  10-26
  1.1 烟草病毒病的发生危害现状  10-13
    1.1.1 烟草病毒病的发生与危害  10-11
    1.1.2 烟草主要病毒病的种类及其分布  11-13
  1.2 烟草病毒病的发生为害特点与流行规律  13-16
    1.2.1 当前我国烟草病毒病的发生为害特点  13-14
      1.2.1.1 病毒种类复杂、分布广  13
      1.2.1.2 混合侵染普遍、蚜传病毒病危害日趋严重  13
      1.2.1.3 可经人工传播的TMV、CMV等在漂浮育苗烟草上的发生量明显增多  13-14
      1.2.1.4 病毒病的发生受气候因素影响较大,流行区域广  14
      1.2.1.5 缺乏高抗品种和有效药剂,防治难度大  14
    1.2.2 影响病毒病发生流行的因素  14-16
      1.2.2.1 全球气候变化与病毒病害之间的关系  14-15
      1.2.2.2 农村种植结构变化与病毒病害之间的关系  15
      1.2.2.3 烟草生产本身对病毒病的影响  15
      1.2.2.4 人为因素对病毒病的影响  15
      1.2.2.5 其它因素对病毒病的影响  15-16
  1.3 烟草病毒病的的防治现状  16-19
    1.3.1 品种与抗性  16
    1.3.2 农业防治  16-18
      1.3.2.1 改进栽培技术,协调农业生态系统中各因素关系  17
      1.3.2.2 搞好消毒措施、注意苗床和田间卫生  17-18
    1.3.3 化学防治  18
    1.3.4 生物防治  18-19
    1.3.5 物理防治  19
  1.4 烟草根际微生态学研究现状  19-26
    1.4.1 烟草与土壤微生物之间的关系  19
    1.4.2 烟草根际微生物种群及数量动态  19-20
      1.4.2.1 烟草根际微生物概念  19
      1.4.2.2 烟草根际微生物数量及其变化  19-20
    1.4.3 农艺措施对烟草根际微生物的影响  20-23
      1.4.3.1 前作对烟草根际微生物的影响  20
      1.4.3.2 施肥对烟草根际微生物的影响  20-21
      1.4.3.3 秸秆与土壤改良剂对烟草根际微生物的影响  21-22
      1.4.3.4 化学调节剂对烟草根际微生物的影响  22-23
    1.4.4 烟草病毒病生防微生物  23-26
      1.4.4.1 抗烟草病毒病细菌  23-24
      1.4.4.2 抗烟草病毒病真菌  24-25
      1.4.4.3 抗烟草病毒放线菌  25-26
2 引言  26-27
3 材料与方法  27-33
  3.1 供试材料  27-28
    3.1.1 供试植物  27
    3.1.2 供试毒源  27
    3.1.3 供试菌株  27
    3.1.4 培养基  27-28
    3.1.5 分子生物学试剂和仪器  28
    3.1.6 其它溶液  28
  3.2 试验方法  28-33
    3.2.1 烟草根围产铁载体细菌分离鉴定方法  28
      3.2.1.1 土样采集方法  28
      3.2.1.2 样品的处理  28
      3.2.1.3 产铁载体细菌的鉴定  28
    3.2.2 产铁载体细菌混合物对烟草生长发育的影响测定方法  28-29
      3.2.2.1 产铁载体细菌侵染液的制备  28-29
      3.2.2.2 处理方法  29
    3.2.3 产铁载体细菌对烟草幼苗生长发育的影响测定方法  29
    3.2.4 产铁载体细菌对烟草生长发育的影响测定方法  29-30
    3.2.5 产铁载体细菌的16SrDNA的分子鉴定  30-33
      3.2.5.1 产铁载体细菌基因组DNA的提取  30
      3.2.5.2 16SrDNA基因通用引物的合成  30
      3.2.5.3 产铁载体细菌的16SrDNA序列扩增  30-31
      3.2.5.4 琼脂糖凝胶电泳检测  31
      3.2.5.5 T/A克隆  31
      3.2.5.6 E.coli JM109化学感受态的制备(CaCl2法)  31
      3.2.5.7 重组质粒转化JM109  31-32
      3.2.5.8 重组质粒DNA的提取及插入片段的验证  32
      3.2.5.9 16S rDNA的全序列测定与分析  32-33
4 结果分析  33-56
  4.1 烟草根围产铁载体细菌分离鉴定结果  33-34
  4.2 产铁载体细菌混合物对烟草生长发育及病毒病发生的影响  34-36
  4.3 产铁载体细菌对烟草幼苗生长发育的影响  36-41
  4.4 产铁载体细菌对烟草生长发育及病毒病发生的影响  41-51
    4.4.1 产铁载体细菌JX003对烟草生长发育及病毒病发生的影响  41-43
    4.4.2 产铁载体细菌JX004对烟草生长发育及病毒病发生的影响  43-46
    4.4.3 产铁载体细菌JX006对烟草生长发育及病毒病发生的影响  46-48
    4.4.4 产铁载体细菌JX008对烟草生长发育及病毒病发生的影响  48-51
  4.5 产铁载体细菌的16SrDNA的分子鉴定  51-56
    4.5.1 Eubac10F/Eubac1507R扩增  51-52
    4.5.2 重组质粒DNA的检测以及插入片段的PCR验证  52-53
    4.5.3 测序与序列分析结果  53-56
5 结论与讨论  56-58
  5.1 结论  56
  5.2 讨论  56-58
参考文献  58-65
Abstract  65-66

烟草根围产铁载体细菌的分离、鉴定及其与烟草生长及抗病毒病的关系

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