立枯丝核菌对马铃薯的侵染过程及致病机理研究

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1、分类号密级硕士UDC单位代码10733107甘肃农业大学硕士学位论文立枯丝核菌对马铃薯的侵染过程及致病机理研究InfectionprocessofRhizoctoniasolanionPotatoanditsPathogenicmechanism拓宁指导教师姓名邱慧珍教授（甘肃农业大学兰州730070）学科专业名称生态学研究方向农业生态学论文答辩日期2015年6月1日学位授予日期2015年6月10日答辩委员会主席孙坤教授评阅人和文祥问教授贾宇教授2015年6月甘肃农业大学2015届硕士学位论文摘

2、要由立枯丝核菌（Rhizoctoniasolani）引起的马铃薯（Solanumtuberosum）茎溃疡病（黑痣病）已成为制约甘肃省马铃薯产业健康发展的主要土传病害。为有效防治马铃薯茎溃疡病，了解其发病过程与发病机理，通过离体培养试验，采用植物组织学观察方法，观察立枯丝核菌对马铃薯植株茎基部组织的侵染过程，同时通过土培试验Ⅰ和Ⅱ，采用透射电镜技术，结合生理生化指标的测定，对立枯丝核菌侵染马铃薯后的发病进程及作用机理进行了研究，试验处理如下：CK-1：对照马铃薯（取样部位与T1-1一致）CK-2

3、：对照马铃薯（取样部位与T1-2一致）T1-1：接菌马铃薯发病组织T1-2：接菌马铃薯健康组织主要试验结果如下：1、马铃薯茎基部离体培养试验结果表明：对健康马铃薯茎基部茎段离体接菌后观察到，接菌12h后菌丝开始在寄主茎基部表面附着生长，24h后轻度缠绕茎基部，36h后形成附着胞，48h后形成侵染垫。2、土培试验Ⅰ结果表明，立枯丝核菌对马铃薯植株的侵染随寄主各器官的发育而发展，植株发病顺序依次为：芽-茎-根-匍匐茎-块茎。立枯丝核菌对种薯芽的侵染及对芽组织的破坏作用是植株生长势变弱的主要原因：接菌

4、7d后，即可在种薯芽眼处观察到溃疡斑，主芽萌发受到抑制，导致次级芽生长；接菌10d-14d后在已萌发的初级芽上也观察到溃疡斑，芽的生长受到强烈抑制，导致马铃薯生育时期延后，植株生长势变弱。立枯丝核菌对马铃薯茎基部组织的形态结构和防御酶活性产生了显著影响，接种35d后在植株的茎基部观察到溃疡斑。电镜结果显示，茎基部组织的细胞壁变形、断裂，细胞膜破损，菌丝可穿透淀粉粒，淀粉粒体积变大，数量增多，挤压细胞核，使核缢缩，质体结构变形，片层结构消失，细胞质溶解和质壁分离。I甘肃农业大学2015届硕士学位论

5、文立枯丝核菌导致了茎基部组织内酸性磷酸酶（ACP）活性上升，接菌植株发病部位（T1-D）的ACP酶活性比健康部位(T1-H)提高了2.24倍，比不接菌的对照(CK)提高了2.56倍。3、土培试验Ⅱ结果表明，接种立枯丝核菌于土壤25d后，马铃薯茎基部发病组织（T1-1）中过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性与丙二醛（MDA）含量均高于对照（CK-1），超氧化物歧化酶（SOD）活性在接菌30d与35d后，分别高于对照（CK-1）24.1%和152.6%；CAT活性在接菌后25d、30d、3

6、5d，分别高于CK-1的577.8%、233.6%与277.8%，POD活性高于CK-1的7.2%、4.3%和16.3%，MDA含量分别高出CK-189.4%，68.9%和70.2%。而对病株健康部位（T1-2）测定结果显示：防御酶活性与对照（CK-2）相比，在接菌35d后差异显著，T1-2的SOD活性高于对照CK-2的132.5%，POD酶活性高于CK-2的48.3%，CAT活性在三个时期内，T1-2的均高于CK-2，分别高出226.5%、103.2%与145.3%。而丙二醛含量与CK-2相比

7、，三个时期内均无显著差异。接种植株发病部位（T1-1）的SOD、CAT酶活性与MDA含量均明显高于健康部位（T1-2）：T1-1的SOD活性分别比T1-2高27.6%、40.4%和29%。CAT活性分别比T1-2高出129.9%、116.5%和146.4%。MDA含量高于T1-2的93.8%、223.3%和195.6%。POD活性在接菌30d后高于T1-2的75.9%。说明病原菌侵染寄主植株后会诱发寄主的自身防御反应。4、立枯丝核菌侵染可导致马铃薯植株长势变弱。接菌处理（T1）的马铃薯株高、茎粗

8、和鲜重均明显低于对照（CK）。与CK相比，T1处理在苗期和淀粉积累期的株高分别降低了15.4%和22.9%，茎粗分别减少了8.8%和10.7%；从苗期至淀粉积累期的7次采样结果显示，在90d的生育期内，T1处理的植株鲜重均显著低于CK，植株地上部分鲜重的减少程度大于地下部分。综上所述，立枯丝核菌侵染马铃薯后可抑制种薯萌发，破坏茎组织结构，导致生长势变弱，生育时期延后，防御酶活性与丙二醛含量上升。关键词：马铃薯；茎溃疡病；立枯丝核菌；致病机理II甘肃农业大学2015届硕士学位论文SummarySt