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植物提取液防治烟草TMV效果及作用机理研究

作　者: 张玉丰
导　师: 刘华山
学　校: 河南农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 提取液烟草花叶病毒效果酶活性膜脂过氧化病程相关蛋白
分类号: S435.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 22次
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内容摘要

本研究通过盆栽试验，针对烟草普通花叶病毒（TMV）的不同寄主（烤烟K326和心叶烟），采用人工对健康烟株接种TMV诱导其发病，然后用不同种类的植物提取液，采用不同方法对烟株进行处理，测定烟株叶片各种生理生化指标变化（叶片抗氧化酶活性如POD、SOD、CAT、PPO等；C、N代谢、MDA含量等）、叶片光合特性、叶绿素荧光动力学参数、烟株根系活力、病程相关蛋白（PR）的产生、烟株的体外防治效果以及烤后烟叶的品质等，研究了不同植物提取液的不同处理方法防治烟草TMV的防治效果及作用机理。试验结果如下：1、植物提取液具有较好的清除超氧阴离子自由基和羟基自由基的效果，不同清除体系的效果明显不同，其中以纯提取液清除超氧阴离子自由基和羟基自由基的效果最好。处理感染TMV烟株后的清除效果明显弱于纯植物提取液、健康叶和病叶体系。不同提取液清除超氧阴离子自由基的能力为：制剂＞商陆＞落葵＞毛叶子花：清除羟基自由基的能力为：制剂＞落葵＞毛叶子花＞商陆。2、感染TMV烟株叶片经提取液处理后，均不同程度的提高了叶片抗氧化酶活性，降低了膜脂过氧化程度，叶片总酚含量明显增多。与健康株相比，提取液处理后的烟株叶片生理生化指标均达到或接近健康株，甚至超过健康株，进而促进了烟株生长、增强了烟株抗病力。其中以先喷施提取液后接毒液的烟株抗TMV效果好。各种提取液的效果为：制剂＞商陆＞落葵＞毛叶子花。3、经提取液处理的烟株叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度均非常接近健康烟株。采用先喷施提取液再接毒液的处理方法，在处理后第12d达到最大值，用落葵、毛叶子花、商陆和制剂处理的烟株净光合速率分别相当于健康烟株的95.07％、92.22％、94.90％和98.33％；叶绿素含量明显增多；叶片PsⅡ潜在的最大光化学活性Fv／Fm比值均有所增加，从而增强了叶片光能转化，促进了叶片光合作用。其效果为：制剂＞落葵＞商陆＞毛叶子花。4、提取液处理明显提高了烟株根系活力，增强了叶片硝酸还原酶和转化酶活性。其中先喷施制剂处理效果最为明显，硝酸还原酶和转化酶活性分别达到了健康烟株的107％和104％。5、电泳实验结果表明，经提取液处理的烟株叶片，产生新的病程相关蛋白量有差异。除了一些共有的蛋白相继产生和消失外，还产生一些各自特有的新蛋白，其中在处理后的第3d，制剂就诱导产生一条分子量为15.9KDa的特有蛋白，又分别在处理后的第6d、18d和24d，诱导出三条分子量分别为49.1KDa、54.1KDa和16.9KDa的新病程相关蛋白；落葵在处理后的第9d诱导出所特有的27.5 KDa和26.9 KDa新蛋白；毛叶子花分别在处理后的第6d、12d、15d、21d和24d，诱导出分子量分别为54.2KDa、67.6KDa、84.5KDa、88.3KDa和69.4KDa的特有新蛋白；商陆则在处理后的第15d诱导出19.5 KDa的特有蛋白。随着病程的延长，新产生的条带明显减少，诱导抗性减弱；制剂和毛叶子花防治TMV效果持续时间长可能与这些新蛋白的产生有关。6、提取液在防治普通烟草花叶病和抑制TMV增殖方面均具有较好的作用，且预防效果明显好于治疗效果。无论是先喷施提取液后接病毒还是先接种病毒后喷施提取液，其中制剂的防治效果明显好于单一植物提取液处理，其防效分别达到82.3％和77.3％；抑制TMV增殖效果分别达到了58.03％和49.29％。各种提取液综合效果为：制剂＞落葵＞商陆＞毛叶子花。7、烟叶化学成分检测结果表明，制剂处理能协调烟叶的化学成分，改善烟叶品质，烟叶可用性明显提高。其中先喷施提取液再接毒液的烟叶中，钾、烟碱、总氮、总糖和还原糖含量分别相当于健康烟株的103.4％、125.2％、136.01％、103.6％、102.2％和97.2％，比毒液株的烟叶分别提高了21.1％、4.28％、5.18％、12.9％、25.4％和18.8％，其中还原糖／总糖、总糖／烟碱、总氮／烟碱的比值分别为0.938、7.50和0.985，均处于比较适宜的范围。作为天然植物提取液，对烟草花叶病毒的防治具有明显的效果。其作用机理主要表现在钝化病毒、诱导植物产生病程相关蛋白、提高植物自身的代谢能力等方面；这种提取液对动植物无毒、安全无公害、环保，应用前景可观。

全文目录

致谢  4-8
摘要  8-10
1 文献综述  10-16
2 引言  16-17
3 材料与方法  17-20
  3.1 供试材料  17
  3.2 试验设计  17
  3.3 接毒和取样方法  17-18
  3.4 测定项目及方法  18-20
4 结果与分析  20-44
  4.1 植物提取液对感染TMV叶片苯丙氨酸裂解酶(PAL)活性、脂氧合酶(LOX)活性和总酚含量的影响  20-22
    4.1.1 对感染TMV叶片PAL活性的影响  20
    4.1.2 对感染TMV叶片LOX活性的影响  20-21
    4.1.3 对感染TMV叶片总酚含量的影响  21-22
  4.2 植物提取液对感染TMV叶片膜脂过氧化的影响  22-23
    4.2.1 对感染TMV叶片丙二醛(MDA)含量的影响  22
    4.2.2 对感染TMV叶片膜透性的影响  22-23
  4.3 植物提取液对感染TMV叶片抗氧化酶类活性的影响  23-26
    4.3.1 对感染TMV叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响  23-24
    4.3.2 对感染TMV叶片过氧化物酶(POD)活性的影响  24
    4.3.3 对感染TMV叶片过氧化氢酶(CAT)活性的影响  24-25
    4.3.4 对感染TMV叶片多酚氧化酶(PPO)活性的影响  25-26
  4.4 植物提取液对感染TMV叶片碳氮代谢关键酶活性的影响  26-27
    4.4.1 对感染TMV叶片硝酸还原酶(NR)活性的影响  26
    4.4.2 对感染TMV叶片酸性转化酶(InV)活性的影响  26-27
  4.5 植物提取液对感染TMV叶片荧光动力学的影响  27-29
    4.5.1 植物提取液对最大光化学效率(Fv/Fm)的影响  27
    4.5.2 植物提取液对感染TMV叶片φPSⅡ的影响  27-28
    4.5.3 植物提取液对叶绿素光化学猝灭(qP)的影响  28
    4.5.4 植物提取液对感染TMV叶片非光化学猝灭(NPQ)的影响  28-29
  4.6 植物提取液对感染TMV烟株叶片光合特性的影响  29-32
    4.6.1 对感染TMV叶片叶绿素含量的影响  29-30
    4.6.2 对感染TMV叶片光合速率(Pn)的影响  30-31
    4.6.3 对感染TMV叶片蒸腾速率(Tr)的影响  31
    4.6.4 对感染TMV叶片气孔导度(Gs)的影响  31-32
    4.6.5 对感染TMV叶片胞间CO_2浓度(Ci)的影响  32
  4.7 植物提取液对烟株叶片内自由基的清除效应  32-36
    4.7.1 对感染TMV叶片的O_2~-·产生速率的影响  32-33
    4.7.2 纯植物提取液清除自由基效果  33-34
    4.7.3 清除O_2~-·效果  34
    4.7.4 清除·OH效果  34
    4.7.5 提取液处理烟株后清除O_2~-·和·OH效果  34-36
  4.8 植物提取液对TMV的防治效果和抑制TMV增殖的效应  36-37
    4.8.1 对TMV的防治效果  36
    4.8.2 抑制TMV增殖的效应  36-37
  4.9 植物提取液对烟株农艺性状的影响  37
  4.10 植物提取液对根系活力的影响  37-38
  4.11 植物提取液对感染TMV叶片病程相关蛋白(PR)的影响  38-43
  4.12 制剂处理对烤后烟叶品质的影响  43-44
5 结论与讨论  44-48
  5.1 植物提取液对烟草TMV的防治效果、抑制TMV增殖效应和植物学性状的影响  44
  5.2 植物提取液在不同体系内对自由基的清除效果  44
  5.3 植物提取液对感染TMV烟株叶片LOX活性、PAL活性和总酚含量变化的影响  44-45
  5.4 植物提取液对感染TMV烟株叶片抗氧化酶类活性的影响  45
  5.5 植物提取液对感染TMV烟株叶片膜脂过氧化及碳氮代谢的影响  45-46
  5.6 植物提取液对感染TMV烟株叶片光合特性和叶绿素荧光参数的影响  46
  5.7 植物提取液对感染TMV烟株叶片病程相关蛋白变化的影响  46-48
参考文献  48-54
英文摘要  54-57
附录1  57-59
附录2  59-60

植物提取液防治烟草TMV效果及作用机理研究

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