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杨树主栽生产品种溃疡病抗性研究

作　者: 王孟昌
导　师: 樊军锋
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 林木遗传育种
关键词: 杨树(Populus spp. ) 溃疡病菌(Botryosphaeria dothidea) 抗氧化酶愈伤组织酶活性
分类号: S792.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

植物受溃疡病的影响,寄主会发生一系列与植物抗病性相关的反应,包括植物对病原菌入侵作出的反应、抗氧化酶的变化,这些反应在不同杨树无性系的时间和空间上差别较大。自上世纪80年代以来相关研究己取得许多有意义的成果,但在对主要杨树生产品种的田间抗病性鉴定结合室内抗病性鉴定较少。本论文以杨树对溃疡病的抗性作为主题,以69杨、商州青杨、84K杨、陕林4号杨、E24-01杨、中华常青杨、108杨、107杨、南抗杨、J2杨、中林美荷杨、中绥12号、中黑防、天演杨、北抗杨、2001杨主栽杨树品种为研究对象,以愈伤组织、离体枝条为室内试验材料,结合试验林的抗病性调查;本试验运用离体枝条接种抗性试验、组组织培养、生理生化等技术和方法,研究主要杨树生产品种对溃疡病的抗性。在接种溃疡病菌后检测抗氧化酶(SOD, CAT, POD, APX)的活性变化,分析这些酶变化在抗病和感病杨树之间的差异;观察了寄主在溃疡病菌侵染过程中变化,探讨了过氧化物酶在植物抗病过程中作用。初步研究了主要杨树生产品种与溃疡病菌的过敏性反应,力争多个角度揭示杨树对溃疡病菌的抗性机制。主要研究结果如下:1.对16个主要杨树生产品种的试验林连续两年的溃疡病调查后,计算各个杨树无性系的病情指数、年度抗性差异。结果显示:造林以后幼龄杨树大幅发病,造林时间的推移大多数杨树无性系的抗病性增强,不同杨树无性系抗性差异较大,年度间的抗病性差异因不同品种表现不一,其中107杨的抗病性受降雨量影响较大,随降雨量的增大的减小。而北抗杨则随着树皮膨胀度的加大的快速增强抗病性。2.对16个主要杨树生产品种的离体枝条接种溃疡病菌(Botryosphaeria dothidea)后,测定发病过程及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性变化。结果显示:接种溃疡病菌后,各个杨树无性系表现出的抗病性差异较大;其中107杨的潜伏期最长达到20d,商州青杨和陕林4号的潜伏期最短仅5d;在病斑的出现时间和扩展速度上,陕林4号杨、商州青杨出现溃疡病斑时间较快。在接种溃疡病菌后大部分杨树无性系POD活性总体持续上升,变化幅度较大;SOD、CAT活性先升后下降呈现出明显的高峰,APX活性大部分杨树无性系变化较小,其中中黑防的变化幅度最大,商州青杨的的APX的活性一直处于下降的趋势。3.对16个主要杨树生产品种的愈伤组织接种溃疡病菌(Botryosphaeria dothidea)后,测定发病过程及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性变化。结果显示:接种溃疡病菌12h时16个品种的愈伤组织皆未观察到溃疡病菌,24h便有菌丝向愈伤组织扩展,不同杨树派别的菌丝侵入速度表现差别较大,不同杨树无性系的菌丝扩展速度不同。在48h商州青杨80%的愈伤组织块已经全部被菌丝覆盖,菌丝较疏,各个品种接种处出现轻微的褐化。愈伤组织接种溃疡病POD活性是活性呈现上升的趋势较为明显,抗病品种的上升幅度较大,高峰出现较迟。SOD、CAT活性先升后下降呈现出明显的高峰,APX活性大部分杨树无性系变化较小,其中中黑防的变化幅度最大,商州青杨的的APX的活性一直处于下降的趋势。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章文献综述  11-26
  1.1 杨树溃疡病的研究  12-17
    1.1.1 溃疡病的危害症状  12
    1.1.2 溃疡病主要病原  12-13
    1.1.3 溃疡病对材积生产的影响  13
    1.1.4 溃疡病菌的生物学特征  13-14
    1.1.5 病害的发生规律  14-15
    1.1.6 溃疡病的流行预测和相关因子  15
    1.1.7 溃疡病防治技术  15-17
  1.2 杨树抗病性的研究  17-18
    1.2.1 抗病性的表现  17-18
    1.2.2 杨树对溃疡病的抗病性测试  18
  1.3 杨树溃疡的结构以及生理生化抗病性研究  18-26
    1.3.1 溃疡病侵染机理的研究  19-20
    1.3.2 植物抗病性研究  20-21
    1.3.3 生理生化物质抗病性  21-23
    1.3.4 植物抗病基因工程研究  23-26
第二章材料与方法  26-32
  2.1 材料  26
    2.1.1 供试杨树品种  26
    2.1.2 供试植物材料  26
    2.1.3 供试菌株  26
  2.2 主要仪器和试剂  26
    2.2.1 主要仪器  26
    2.2.2 主要试剂  26
  2.3 方法  26-32
    2.3.1 田间溃疡病抗性调查方法  26-27
    2.3.2 室内水培条接种调查方法  27-28
    2.3.3 组培接种调查方法  28-29
    2.3.4 生理指标的测定方法  29-30
    2.3.5 愈伤组织人工接种后的生理指标测定  30-32
第三章结果与分析  32-45
  3.1 杨树田间溃疡病抗性调查  32-33
    3.1.1 不同品种对溃疡病的抗性差异  32
    3.1.2 年份间的抗性差异  32-33
  3.2 杨树切条水培接种溃疡病抗性调查  33-34
    3.2.1 人工接种后不同品种间、派别间的抗性差异  34
    3.2.2 不同品种发病过程  34
    3.2.3 病斑的变化  34
  3.3 杨树愈伤组织接种溃疡病抗性调查结果  34-36
    3.3.1 愈伤组织接种抗病调查  34-35
    3.3.2 人工接种后不同品种间、派别间的抗性差异  35-36
    3.3.3 不同杨树品种愈伤组织入侵溃疡病菌后的形态变化  36
  3.4 不同品种水培切条树皮酶活性与抗溃疡病的关系  36-41
    3.4.1 POD 活性与抗病性的关系  36-37
    3.4.2 SOD 活性与抗病性的关系  37-38
    3.4.3 CAT 活性与抗病性的关系  38-39
    3.4.4 APX 活性与抗病性的关系  39-41
  3.5 不同品种愈伤组织酶活性与抗溃疡病的关系  41-45
    3.5.1 POD 活性与抗病性的关系  41
    3.5.2 SOD 活性与抗病性的关系  41-42
    3.5.3 CAT 活性与抗病性的关系  42-43
    3.5.4 APX 活性与抗病性的关系  43-45
第四章结论与讨论  45-48
  4.1 结论  45-46
    4.1.1 试验林的杨树对溃疡病的抗性表现  45
    4.1.2 溃疡病菌与杨树离体枝条互作的抗病表现及特征  45
    4.1.3 溃疡病菌与杨树愈伤组织互作的抗病表现及特征  45-46
    4.1.4 溃疡病菌与杨树组织互作下抗氧化酶变化  46
  4.2 讨论  46-47
    4.2.1 野外溃疡病与杨树的互作关系  46
    4.2.2 关于杨树---溃疡病菌互作的研究体系  46
    4.2.3 关于互作中的抗氧化酶变化  46-47
  4.3 展望  47-48
参考文献  48-52
附录1  52-54
附录2  54-55
致谢  55-56
作者简介  56

杨树主栽生产品种溃疡病抗性研究

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