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水稻纹枯病菌遗传多样性和水稻纹枯病生物防治

作　者: 陈刘军
导　师: 郭坚华
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 水稻纹枯病多样性蜡质芽孢杆菌生物防治诱导抗病
分类号: S435.111.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

作为我们水稻上主要三大病害之一,水稻纹枯病(Rice Sheath Blight, RSB)给我国的农业生产带来了巨大的损失。为了探明其病原菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)在水稻产区的遗传分化情况,笔者采集了我国11个水稻产区的300份水稻纹枯病样本,分离到260株立枯丝核菌。进而,从每个省份采集到的菌株中选取20株(总计220株)采用随机扩增多态性DNA标记(RAPD)的方法进行遗传多样性分析。蜡质芽孢杆菌AR156是一株从森林土中分离到的对番茄青枯病、香蕉枯萎病、黄瓜根结线虫、辣椒疫病等多种农作物土传病害有较高防效的生防菌株。本文从温室试验和大田试验同时发现AR156对水稻纹枯病具有60%以上的防效,而且具有较好的促生增产效果。在此基础上,我们在温室条件下,开展了AR156诱导水稻抗病性试验。结果表明,AR156能诱导水稻产生对Rhizoctonian solani的抗病能力。1.水稻纹枯病菌遗传多样性分析为了检测我国水稻纹枯病菌遗传分化情况,我们用RAPD (?)勺方法检测了采自11省份220份菌株的遗传多样性。分别用20个随机引物进行聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR),通过琼脂糖凝胶电泳共检测到216条带,其中14条特征性条带,多态率93.5%。进行聚类分析发现,在相似系数为0.65时,220分样本被划分到11个簇,除了采自安徽省的菌株“AH-10”和“AH-18”之外,采自同一省份的菌株均聚合在同一个簇内,而且采自同一田块的菌株相似系数达到100%。以上结论表明,水稻纹枯病菌的遗传分组与地理来源呈明显的相关性。2.AR156诱导水稻抗病研究通过温室实验和大田试验表明,蜡质芽孢杆菌AR156对水稻纹枯病的防效分别为83.33%和73.70%,同时具有显著的促生增产效果。在喷施AR156第三天,我们检测了POD(过氧化物酶)、POD(过氧化物酶)、PAL(苯丙氨酸解氨酶)、CAT(过氧化氢酶)等防御酶的活性,结果显示,蜡质芽孢杆菌AR156能够诱导PAL、POD、CAT活性提前增强,有效组织病原真菌的侵入和繁殖。RT-PCR结果显示,AR156能诱导水稻抗病效应基因OsPR1b (U89895)和OsPR10(AF395880)提前表达,进一步阻止病情的发展。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
上篇文献综述  11-35
  引言  12-14
  第一章水稻纹枯病的发生及其防治  14-18
    1 立枯丝核菌的形态和性状  14
    2 田间症状及病害循环  14-15
    3 综合防治研究进展  15-18
      3.1 农业防治  15-16
        3.1.1 选用抗病品种  15
        3.1.2 消灭病原菌，减少初浸染源  15
        3.1.3 合理施肥  15
        3.1.4 科学灌溉  15-16
        3.1.5 合理密植  16
      3.2 化学防治  16
      3.3 生物防治  16-18
        3.3.1 颉颃真菌  16
        3.3.2 颉颃细菌和放线菌  16-17
        3.3.3 植物提取物  17
        3.3.4 稻鸭共养模式  17-18
  第二章遗传多样性分析研究进展  18-22
    1 限制性片段长度多态性技术  18-19
    2 随机扩增多态性DNA技术  19
    3 扩增片段长度多态性技术  19-20
    4 简单重复序列  20-22
  第三章诱导抗病性研究进展  22-26
    1 系统获得性抗性  22-23
    2 诱导系统抗性  23
    3 诱导抗病性与植物体内酶的活性  23-25
      3.1 过氧化氢酶  24
      3.2 超氧化物歧化酶  24
      3.3 苯丙氨酸解氨酶  24-25
      3.4 过氧化物酶  25
    4 诱导抗病性与病程相关蛋白  25-26
  参考文献  26-35
下篇研究内容  35-70
  第四章水稻纹枯病样本采集以及病原菌的分离和鉴定  36-44
    摘要  36
    ABSTRACT  36
    1 材料与方法  36-40
      1.1 培养基  36-37
      1.2 病害样本采集  37
      1.3 病原菌分离  37-38
      1.4 病原菌鉴定  38
      1.5 菌丝融合群鉴定  38-40
        1.5.1 DNA提取  38
        1.5.2 引物设计  38-39
        1.5.3 PCR反应  39
        1.5.4 琼脂糖凝集电泳  39-40
    2 结果与分析  40-41
      2.1 形态学观察  40
      2.2 菌丝融合群检测  40-41
    3 讨论  41-44
  第五章水稻纹枯病菌遗传多样性分析  44-50
    摘要  44
    ABSTRACT  44-45
    1 材料与方法  45-48
      1.1 供试菌株  45
      1.2 DNA的提取  45-46
      1.3 引物设计  46-47
      1.4 PCR反应  47
      1.5 琼脂糖凝集电泳  47
      1.6 数据分析  47-48
    2 结果  48-49
    3 讨论  49-50
  第六章蜡质芽孢杆菌AR156防治水稻纹枯病  50-62
    摘要  50
    ABSTRACT  50-51
    1 材料与方法  51-54
      1.1 材料  51-52
      1.2 方法  52-54
        1.2.1 AR156对R.solani离体抑制效果的检测  52
        1.2.2 AR156对水稻纹枯病的温室防治、促生效果  52
        1.2.3 植株体内防御相关酶活的检测  52-53
        1.2.4 水稻植株相关抗病基因的检测  53
        1.2.5 AR156防治水稻纹枯病的大田试验  53-54
    2 结果与分析  54-59
      2.1 AR156抑制立枯丝核菌菌丝的生长  54-55
      2.2 AR156对水稻纹枯病的温室防效和促生效果  55
      2.3 AR156菌悬液对抗氧化酶活性的影响  55-57
      2.4 AR156激发防卫相关基因的表达  57-58
      2.5 AR156防治水稻纹枯病的田间试验效果  58-59
    3 讨论  59-62
  参考文献  62-70
攻读学位期间发表的学术论文  70-72
致谢  72

水稻纹枯病菌遗传多样性和水稻纹枯病生物防治

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