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枯茗酸对辣椒疫霉病菌几种生理生化指标的影响

作　者: 范瑞娟
导　师: 冯俊涛
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 农药学
关键词: 枯茗酸辣椒疫霉病菌 β-1,3-葡聚糖生长发育抑制作用
分类号: S436.418
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

枯茗酸是存在于孜然(Cuminum cyminum L.)种子精油中的一种苯甲酸类化合物,西北农林科技大学无公害农药研究服务中心对其杀菌活性和杀菌谱进行了较为系统的研究,并对辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)生长发育的影响做了初步研究。本文在前期研究的基础上以辣椒疫霉病菌为供试菌种,测试了枯茗酸对其毒力强度及几种生理生化指标的影响,得到如下结果:1、枯茗酸对辣椒疫霉病菌菌丝生长具有强烈的抑制作用,对辣椒疫霉病具有良好的防治效果。生长速率法测定枯茗酸抑制辣椒疫霉病菌菌丝生长的EC50值为37.67 mg/L,干重法测定EC50值为30.36 mg/L;在500 mg/L浓度下,枯茗酸对辣椒疫霉病20 d保护和治疗药效分别为43.45%和40.50%,在1000 mg/L浓度下,20 d保护和治疗药效分别为55.23%和53.34%,而对照药剂甲霜灵·锰锌在500 mg/L剂量下20 d的保护和治疗药效分别为68.89%和65.17%。2、枯茗酸对辣椒疫霉病菌细胞壁的影响(1)枯茗酸能干扰辣椒疫霉病菌新细胞壁组分的正常分布,从而抑制孢子萌发。Calcofluor white染色后采用倒置荧光显微镜观察发现,对照组游动孢子大部分已萌发,在萌发点及萌发的菌丝顶端发出强烈的荧光,表明有新的细胞壁成分汇聚于此;而经不同浓度枯茗酸处理的孢子,大部分未萌发,且整个孢子发出均匀强烈的荧光。(2)枯茗酸可致辣椒疫霉病菌菌丝体β-1,3-葡聚糖含量显著降低。对水溶性β-1,3-葡聚糖而言,在40、60 mg/L的剂量下枯茗酸对其含量无明显影响,而在80、100 mg/L的剂量下,其含量与对照相比分别下降了17.63%和38.82%;对碱不溶性β-1,3-葡聚糖来说,在40、60、80和100 mg/L的剂量下,枯茗酸使其含量与对照相比分别下降20.34、50.07、66.29和66.99%;对于碱溶性β-1,3-葡聚糖,用同样剂量的枯茗酸处理后,其含量与对照相比分别下降29.34、31.62、41.12、46.32%。(3)枯茗酸可明显抑制辣椒疫霉病菌菌丝体β-1,3-葡聚糖酶活性。离体条件下测定结果表明,反应液中枯茗酸浓度为40、60、100和200 mg/L时,β-1,3-葡聚糖酶活性与对照相比分别下降了15.70、21.84、26.19和46.31%;活体条件下培养液中枯茗酸浓度为40、60、100 mg/L时,β-1,3-葡聚糖酶活性与对照相比分别下降了18.63、21.57和31.05%。(4)活体条件下枯茗酸对辣椒疫霉病菌纤维素酶活性有明显的抑制作用。测定结果表明,离体条件下,枯茗酸对纤维素酶活性无明显影响;活体条件下,在40、60mg/L的剂量下,枯茗酸对纤维素酶活性也无明显影响,而当枯茗酸处理浓度达到80、100 mg/L时能明显抑制纤维素酶活性,与对照相比分别下降10.17%和15.59%。3、枯茗酸导致辣椒疫霉病菌菌丝体DNA代谢紊乱,使其含量增加。对菌丝体DNA含量测定结果表明,低剂量下枯茗酸对DNA含量无明显影响,用40、100、200、300 mg/L剂量的枯茗酸处理后,菌丝体DNA含量与对照相比明显升高,与对照相比分别增加了2.04、2.43、3.66、3.69倍。4、枯茗酸对辣椒疫霉病菌线粒体复合酶活性影响较为复杂。离体条件下测定表明,枯茗酸在各处理浓度下对复合酶活性没有明显影响。活体条件下测定表明,枯茗酸浓度为40mg/L时,复合酶Ⅰ与复合酶Ⅳ活性与对照相比无明显变化,当枯茗酸浓度达到60、100、200 mg/L时,复合酶Ⅰ与复合酶Ⅳ活性显著降低;枯茗酸浓度为40、60、100、200 mg/L时,复合酶Ⅱ活性均显著降低,在各处理浓度下枯茗酸对复合酶Ⅲ活性均无明显影响。综上所述,结合前期研究分析认为枯茗酸对辣椒疫霉病菌生长发育的影响可能是通过对细胞壁、DNA、线粒体电子传递链等几方面共同作用的结果:线粒体电子传递链受阻,能量供应不及时可能导致细胞壁中β-1,3-葡聚糖的形成和分布受到影响,DNA代谢紊乱导致蛋白质合成受阻,最终使病原菌生长发育和繁殖受到抑制。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章文献综述  11-30
  1.1 具抗菌活性的植物研究概况  11-19
  1.2 植物源杀菌剂作用机理研究概况  19-23
    1.2.1 植物源活性物质对病菌细胞结构和功能的影响  20-21
    1.2.2 对菌体代谢的影响  21
    1.2.3 对细胞能量生成的影响  21-22
    1.2.4 调节寄主抗病性  22
    1.2.5 对超微结构的影响  22-23
    1.2.6 对其它方面的影响  23
  1.3 苯甲酸类杀菌剂研究概况  23-24
  1.4 孜然及其主要活性物质研究概况  24-29
    1.4.1 孜然化学成分研究概况  24-25
    1.4.2 孜然生物活性研究  25-28
    1.4.3 孜然中主要活性物质枯茗酸研究概况  28-29
  1.5 问题的提出与论文设计思路  29-30
第二章材料和方法  30-39
  2.1 供试材料  30
    2.1.1 供试菌种和药剂  30
    2.1.2 寄主植物  30
    2.1.3 供试培养基  30
    2.1.4 主要仪器、设备和试剂  30
  2.2 试验方法  30-38
    2.2.1 离体条件下枯茗酸对辣椒疫霉病菌的活性  30-31
    2.2.2 枯茗酸对辣椒疫霉病的防治效果  31-32
    2.2.3 枯茗酸对辣椒疫霉病菌细胞壁形成及分布的影响  32
    2.2.4 枯茗酸对辣椒疫霉病菌β-1,3-葡聚糖含量的影响  32-33
    2.2.5 枯茗酸对辣椒疫霉病菌β-1,3-葡聚糖酶活性的影响  33-34
    2.2.6 枯茗酸对辣椒疫霉病菌纤维素酶活性的影响  34-35
    2.2.7 枯茗酸对辣椒疫霉病菌DNA 含量的影响  35-36
    2.2.8 枯茗酸对辣椒疫霉病菌线粒体复合酶活性的影响  36-38
  2.3 数据处理方法  38-39
第三章结果与分析  39-46
  3.1 离体条件下枯茗酸对辣椒疫霉病菌的活性  39
    3.1.1 生长速率法  39
    3.1.2 干重法  39
  3.2 室内盆栽法测定枯茗酸对辣椒疫霉病防治效果  39
  3.3 枯茗酸对辣椒疫霉病菌细胞壁主要组分分布的影响  39-40
  3.4 枯茗酸对辣椒疫霉病菌β-1,3-葡聚糖含量的影响  40-42
    3.4.1 碱不溶性β-1,3-葡聚糖含量测定  40-41
    3.4.2 水溶性β-1,3-葡聚糖含量测定  41
    3.4.3 碱溶性β-1,3-葡聚糖含量测定  41-42
  3.5 枯茗酸对辣椒疫霉病菌β-1,3-葡聚糖酶活性的影响  42-43
    3.5.1 标准曲线的制作  42
    3.5.2 离体条件下枯茗酸对辣椒疫霉病菌β-1,3-葡聚糖酶活性的影响  42
    3.5.3 活体条件下枯茗酸对辣椒疫霉病菌β-1,3-葡聚糖酶活性的影响  42-43
  3.6 枯茗酸对辣椒疫霉病菌纤维素酶活性的影响  43-44
    3.6.1 酶解葡萄糖标准曲线  43
    3.6.2 纤维素酶活性测定结果  43-44
  3.7 枯茗酸对辣椒疫霉病菌DNA 含量的影响  44
  3.8 枯茗酸对辣椒疫霉病菌复合酶的影响  44-46
    3.8.1 Follin-酚法测定蛋白质标准曲线  44
    3.8.2 离体条件下枯茗酸对辣椒疫霉病菌线粒体复合酶活性的影响  44
    3.8.3 活体条件下枯茗酸对辣椒疫霉病菌线粒体复合酶活性的影响  44-46
第四章问题与讨论  46-49
  4.1 枯茗酸可干扰辣椒疫霉病菌细胞壁组分的正常分布，从而抑制孢子的萌发  46
  4.2 枯茗酸可显著降低辣椒疫霉病菌菌丝体β-1,3-葡聚糖含量  46
  4.3 枯茗酸可明显抑制辣椒疫霉病菌β-1,3-葡聚糖酶活性  46-47
  4.4 活体条件下枯茗酸能抑制辣椒疫霉病菌纤维素酶活性  47
  4.5 枯茗酸使辣椒疫霉病菌菌丝体DNA 代谢紊乱  47-48
  4.6 枯茗酸可致辣椒疫霉病菌线粒体电子传递链受阻  48
  4.7 枯茗酸作为一种有效的植物源活性物质值得进一步研发  48
  4.8 有待进一步探讨的问题  48-49
第五章结论  49-50
参考文献  50-59
附图  59-61
致谢  61-62
作者简介  62

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