唐菖蒲根腐菌粗毒素的致毒作用及抗病無性系篩選.pdf

1、唐菖蒲根腐病，又稱枯萎病、干腐病。是由尖孢鐮刀菌唐菖蒲?；?Fusariumoxysporum f.sp.gladioli)引起的維管束病害，主要危害唐菖蒲的球莖及根部，引起植株枯萎，已成為唐菖蒲栽培過程中發(fā)生的主要病害之一。目前控制該病害發(fā)生的主要措施是化學(xué)藥劑防治及輪作換茬等方法，不但防治成本高、防治效果差且易導(dǎo)致病菌的抗藥性，造成環(huán)境污染，因此培育抗病品種是經(jīng)濟(jì)有效的防治措施。然而唐菖蒲切花生產(chǎn)主要是以子球莖進(jìn)行無性繁殖，品種退

2、化嚴(yán)重，又缺乏有效的育種途徑，因此通過離體培養(yǎng)篩選唐菖蒲抗根腐病無性系是新的快捷而有效的育種途徑。
　　 本研究以唐菖蒲主栽品種貨車(Gladiolus‘Wagon’)和超級(jí)玫瑰(Gladiolus‘RoseSupreme’)為試材，在分離、純化及培養(yǎng)唐菖蒲根腐病菌的基礎(chǔ)上，優(yōu)化病菌產(chǎn)毒培養(yǎng)條件，分析唐菖蒲根腐病菌粗毒素對(duì)對(duì)其致毒作用，并以粗毒素為篩選壓力，以唐菖蒲子球誘導(dǎo)的愈傷組織及經(jīng)EMS誘變后的無性系作為篩選材料，對(duì)唐菖蒲

3、抗根腐病變異無性系進(jìn)行篩選和初步鑒定，并對(duì)獲得的再生植株體內(nèi)防御酶活性變化進(jìn)行分析，以期建立唐菖蒲抗根腐病體細(xì)胞無性系的變異體系，探索唐菖蒲抗病育種的新途徑。本研究主要結(jié)果如下：
　　 1.從田間發(fā)病的典型病株分離純化唐菖蒲根腐病菌，經(jīng)初步鑒定為尖孢鐮刀菌唐菖蒲專化型(Fusarium oxysporum f.sp.gladioli)，適宜唐菖蒲根腐病菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)液為PD培養(yǎng)基，病菌產(chǎn)毒量最適培養(yǎng)液為Czapek培養(yǎng)基，適宜該菌

4、生長(zhǎng)的條件是24～30℃、pH6.0～7.0、黑暗培養(yǎng)，振蕩培養(yǎng)方式對(duì)菌絲生長(zhǎng)影響較不大；在溫度27℃、pH7.0、黑暗、震蕩培養(yǎng)有利于病菌產(chǎn)毒。粗毒素具有很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，且對(duì)唐菖蒲幼苗具有強(qiáng)烈毒性，能夠?qū)е掠酌缥瑁?個(gè)唐菖蒲品種的根系細(xì)胞膜透性、根系活力和丙二醛含量的變化能反映粗毒素對(duì)唐菖蒲的致毒作用；低濃度粗毒素脅迫下貨車品種對(duì)病菌粗毒素的忍耐力強(qiáng)于超級(jí)玫瑰品種。
　　 2.通過一步篩選法和多步篩選法篩選唐菖蒲抗根腐病無性

5、系，結(jié)果表明多步篩選法可以提高愈傷組織對(duì)粗毒素的抗性，當(dāng)粗毒素濃度達(dá)到50％時(shí)，2個(gè)品種愈傷組織的存活率與對(duì)照相比分別提高了28.33%、27.00%，與一步篩選法相比愈傷組織存活率分別提高了19.00%、18.66%，因此多步篩選法是進(jìn)行唐菖蒲抗根腐病無性系篩選的適宜方法。
　　 3.對(duì)經(jīng)EMS誘變后的不定芽進(jìn)行抗唐菖蒲根腐病無性系篩選的結(jié)果表明，當(dāng)粗毒素濃度為50%時(shí)，EMS誘變芽獲得21個(gè)抗性芽，是未經(jīng)EMS誘變處理的不定

6、芽數(shù)量的3倍；經(jīng)抗性鑒定結(jié)果表明，經(jīng)過EMS誘變的超級(jí)玫瑰不定芽經(jīng)連續(xù)加壓篩選后，與未經(jīng)EMS誘變處理相比不定芽存活率提高了13.17%，不定芽增殖率提高了24.16%。說明進(jìn)行抗病無性系篩選之前用EMS誘變劑進(jìn)行誘變處理，能夠擴(kuò)大其變異頻率。
　　 4.對(duì)抗根腐病無性系再生植株進(jìn)行抗性鑒定，抗性再生植株對(duì)病菌粗毒素及病菌孢子懸浮液的抗性水平均比對(duì)照有顯著的提高，且對(duì)病菌粗毒素的抗性高于對(duì)病菌的抗性。共獲得貨車抗根腐病再生植株3

7、株、超級(jí)玫瑰抗根腐病再生植株9株，其中經(jīng)EMS誘變后篩選獲得的抗性再生植株8株。
　　 5.抗性再生苗在受病菌粗毒素脅迫的48h內(nèi)，苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和過氧化物酶(PDD)活性變化趨勢(shì)為先升高后降低。經(jīng)篩選后的抗性再生苗三種酶的活性均顯著高于對(duì)照苗，其中2個(gè)品種篩選苗的PAL活性峰值分別是對(duì)照苗峰值的1.43倍和1.50倍，PPO活性峰值分別為對(duì)照苗峰值的1.47倍和1.99倍，POD活性峰值分別為對(duì)