條斑紫菜Pyropia yezoensis赤腐病抗性綜合評價指標的構(gòu)建.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、條斑紫菜(Pyropiayezoensis)是世界上產(chǎn)值最高的海藻之一,僅日本、韓國、中國三國的年產(chǎn)值就超過20億美元。然而,近年來紫菜養(yǎng)殖海區(qū)頻繁出現(xiàn)的病害、爛菜現(xiàn)象,造成嚴重的經(jīng)濟損失。國內(nèi)外學者從環(huán)境生態(tài)學、病原學、病害的預防、監(jiān)測和紫菜本身的狀態(tài)等多個角度進行了研究,但至今尚未發(fā)現(xiàn)有效的解決方法。本研究在前人的基礎上,通過分析條斑紫菜正常生長和紫菜腐霉侵染條件下,抗病有關(guān)的生理生化指標的變化,從生理生化水平較為系統(tǒng)的研究了紫菜腐

2、霉侵染引起的紫菜抗病性的變化,運用生物統(tǒng)計學原理,通過主成分分析,構(gòu)建了能夠用于條斑紫菜抗病性評價的綜合指標,為條斑紫菜抗病品系的篩選提供理論依據(jù),為探討條斑紫菜抗病機制提供參考。
  1.條斑紫菜抗病相關(guān)的生理生化指標的測定
  研究了紫菜腐霉侵染對條斑紫菜葉狀體防御性物質(zhì)脯氨酸(Pro),保護性酶類苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO),防御信號活性氧(ROS)、細胞損傷指示性物質(zhì)丙二醛(MDA)及熒光動力學參數(shù)

3、,在不同時間點(0、1、3、5、7、9d)的變化。實驗結(jié)果表明:紫菜腐霉侵染能夠打破細胞ROS的動態(tài)平衡,引起ROS含量極顯著增加(P<0.01),進而影響細胞滲透壓平衡,表現(xiàn)為Pro含量極顯著增加(P<0.01),并導致細胞內(nèi)保護酶類PAL和PPO活性極顯著增加(P<0.01),并且ROS積累引起細胞膜脂過氧化,MDA含量發(fā)生極顯著變化(P<0.01)。紫菜腐霉侵染引起的條斑紫菜熒光動力學參數(shù)的分析表明:紫菜腐霉侵染導致PSⅡ最大量子

4、效率Fv/Fm顯著降低,導致PSⅡ反應中心受到破壞,阻礙了電子傳遞,YⅡ下降,光能捕獲效率降低,因此,用于光合作用的電子減少,機體為了保護自身,不得不將過量的能量以熱耗散形式散發(fā)出去,NPQ值顯著上升。由此推測條斑紫菜葉狀體對紫菜腐霉侵染的生理響應過程為:紫菜腐霉侵染引起藻體ROS含量積累上升,積累的ROS激活機體防御系統(tǒng),Pro含量增加以調(diào)節(jié)細胞滲透平衡;同時積累的ROS激活細胞內(nèi)保護酶類,PAL和PPO的活性增強。并且迅速積累的RO

5、S引起細胞損傷,導致細胞膜脂過氧化,產(chǎn)生并積累MDA。另外,2)瞬間積累的ROS產(chǎn)生極大氧脅迫,破壞了機體的光合器官結(jié)構(gòu)的完整性,影響植物光合作用的順利進行,導致熒光動力學參數(shù)的變化。本實驗為全面了解條斑紫菜防御紫菜腐霉侵染的機制奠定了基礎,同時為后續(xù)條斑紫菜赤腐病抗性品系的選育提供了理論指導。
  2.條斑紫菜赤腐病抗性評價綜合指標的構(gòu)建
  我們分析了條斑紫菜抗病有關(guān)的生理生化指標在紫菜腐霉侵染過程中的變化情況。研究結(jié)果

6、表明,抗病有關(guān)的生理生化指標(ROS、MDA、Pro、PAL、PPO、NPQ、Qp、Fm/Fv、YⅡ)與紫菜腐霉侵染的時間有顯著相關(guān)(P<0.05),有一定隨侵染時間增加的趨勢。因此本研究選取測定方便、廣泛存在且隨紫菜腐霉侵染時間有顯著變化的抗病有關(guān)的生理生化指標,通過主成分分析,構(gòu)建用于評價條斑紫菜對紫菜腐霉抗性的綜合指標表達式,即:Z=0.12*zPro-0.12*zMDA+0.18*zROS+0.24*zPAL+0.19*zPPO

7、+0.14*zFv/Fm+0.17*zYⅡ-0.07*zqP-0.05*zNPQ。
  3.條斑紫菜不同品系對紫菜腐霉侵染的抗性評價
  我們研究了實驗室常用5個條斑紫菜養(yǎng)殖品系對紫菜腐霉侵染抗性的相對強弱。抗性評價是通過對生長條件一致、狀態(tài)良好的等量的5個品系材料加入相同濃度的紫菜腐霉孢子,充分感染后(9d),測定抗病相關(guān)的生理生化指標的變化,然后利用已經(jīng)構(gòu)建的條斑紫菜赤腐病抗性評價綜合指標,對5個實驗品系的抗病性進行定量

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