土壤杆菌E26菌株防治葡萄根癌病的机理研究

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1、中国农业大学博士学位论文土壤杆菌E26菌株防治葡萄根癌病的机理研究姓名：李金云申请学位级别：博士专业：植物病理学指导教师：王慧敏20040601摘要葡萄根癌病是由葡萄土壤杆菌(Agrobacteriumvitis)引起的一种在生产上造成了较大经济损失的世界性病害。无致病性的葡萄土壤杆菌E26菌株(一vitisE26)是很有应用前景的根癌病生防菌株。本研究系统分析和研究了E26菌株的生防相关性状及其作用机理。E26菌株的用量及应用时间对其防治作用有明显影响。在温室，以向日葵(Helianihusonn

2、lls)为指示植物．当E26菌株先于葡萄根癌病菌K308菌株接种．或者，E26菌株的接种数量多于K308菌株时，其防治作用均比E26菌株与K308菌株以相同数量混合同时接种时的防治作用明显。在两个独立进行的田间实验中．当E26菌株与K308菌株以相同数量混合同时接种时，E26菌株均能够显著降低玫瑰香葡萄(珊括vmJr'eraCVMuscathumburg)的发病率，防治效果在70％以上。应用E26菌株可以有效预防葡萄根癌病的发生。利用绿色荧光蛋白基因斫-标记示踪，检测了E26菌株浸沾硬枝扦插条后在葡

3、萄根部环境的生存动态，分析了E26菌株与病原菌K308在葡萄植株伤n部位的相互作用。E26菌株可以在葡萄根表面和根际土壤中存活定殖，应用5个月后在根表面和根际土壤中均建立数量为1护-104cfu／g根(土)的种群。E26与K308分别单独接种时均能以相似水平附着在伤口处：在1326与K308以相同数量混合同时接种时，附着在伤I=1细胞的K308的数量显著低于K308单独接种时附着在伤13部位的数量。扫描电镜观察证实1326能够和K308一样附着于葡萄根部伤口处。E26与K308能够竞争性地在伤口分泌

4、液中共同生长，二者均可以利用葡萄组织中的主要营养物质。这些结果表明E26菌株是一个有效的伤13定殖菌，有可能在侵染位点与病菌竞争空间和营养而减少病菌的侵染。从E26苗株发酵液中分离纯化了土壤杆菌素E26，物理和化学性质表明它可能是一种核苷类似物。土壤杆菌素E26对病菌的作用是通过干扰菌体DNA和RNA的合成实现的。比较了Tn5诱导的丧失产生土壤杆菌素能力的E26菌株的突变体ME005和ME084与野生型E26在温室和田间的防病效果。ME005和ME084都有一定的防治作用；但是，与野生型E26菌株相

5、比，ME005和ME084的防病效果明显减弱。±壤杆菌素E26的产生是E26菌株生防机制中的重要因素，但是。不是唯一因素。本研究结果表明E26菌株对葡麴根癌病的生防作用主要是预防作用，其机理复杂，有多种因子包含其中。产生土壤杆菌素、在伤13的定殖能力以及在侵染部位与病菌竞争空间和营养的能力都是E26菌株对葡萄根癌病的生防作用机制。关键词：葡萄；根癌病；生物防治；作用机理AbstractCrowngallofgrapevine，causedbypathogenicstrainsofAgrobacter

6、iumvitis，hasbeenaproblemwitheconomicallossesforextensivedamagetograpehealthandqualityallovertheword．Sincechemicalpesticidesareseldomeffectiveandnotenvironmentallyfriendly,biologicalcontrolisreceivingincreasedattentionasausefulsustainablealternative．Non

7、pathogenic彳．vitisstrainE26wasnaturallysuppressivetocrowngallbacteriabothinvitroandinvivotests，andwassuggestedtobeapotentialbiocontrolagentofgrapevinecrowngalldisease．Theoverallgoalofthisstudywastodeterminemechanismsinvolvedinthebiologicalcon仃oIprocessb

8、ystrainE26．TheeffectofstrainE26dosageandapplyingtimeonsuppressionoftumorformationbyavirulentstrainofI(308onsunflower(Helianihusannus)wasinvestigatedingreenhouse．n”suppressionoftumorfonnationwasmoreeffectivewhenE26wasinoeulatedeitherprio