玉米種質(zhì)資源抗紋枯病鑒定及紋枯菌侵染對(duì)玉米防衛(wèi)反應(yīng)的影響.pdf

1、玉米紋枯病是我國(guó)玉米生產(chǎn)上的重要病害，近年來(lái)隨著各地大面積種植緊湊型玉米品種，栽培密度提高，氮肥用量增加，形成利于玉米紋枯病發(fā)生的小氣候條件，加上目前的主栽品種抗病性較差，玉米紋枯病危害迅速上升，引起人們的廣泛關(guān)注。
　　 國(guó)內(nèi)外關(guān)于紋枯病的研究多集中于水稻和小麥，對(duì)玉米紋枯病的研究主要涉及病原種類、病菌生物學(xué)特性、遺傳多樣性及致病機(jī)制等，但對(duì)玉米紋枯病抗性機(jī)制的研究相對(duì)較少。本研究首先對(duì)75份玉米自交系和品種材料的抗病性進(jìn)行了

2、室內(nèi)苗期鑒定和田間抗病性分析，并以抗性較為穩(wěn)定的品種丹玉78和不同致病力的玉米紋枯菌（Rhizoctonia solani）菌株為材料，對(duì)病害發(fā)生不同時(shí)期玉米苯丙氨酸解氨酶（PAL）、POD及病程相關(guān)蛋白（PR-蛋白）等的活性、基因表達(dá)特征及其與癥狀發(fā)展之間的關(guān)系進(jìn)行了分析，為了解玉米對(duì)紋枯病的抗病機(jī)制提供理論依據(jù)。
　　 1.玉米種資對(duì)紋枯病抗性的室內(nèi)苗期鑒定及田間鑒定
　　 采用嵌入法對(duì)75份玉米種資材料進(jìn)行了室內(nèi)苗

3、期抗病性鑒定，根據(jù)各材料對(duì)R.solani強(qiáng)致病力菌株LY1-3-1和弱致病力菌株NJ002-2的抗病反應(yīng)，將各材料分為中抗、感病和高度感病等類型。品種丹玉78和自交系ET-5等32份材料，表現(xiàn)中等抗性，約占42.67％，自交系Lt7017、H5468、478等8份材料表現(xiàn)高度感病，占10.67％，其它材料介于中度感病或中度抗病之間。方差分析表明，各材料的抗病水平差異顯著。75份材料中未發(fā)現(xiàn)免疫和高抗品系。
　　 分別用致病力不

4、同的菌株對(duì)其中部分材料進(jìn)行了田間抗病性鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，自交系250-1在強(qiáng)、中、弱3種致病力不同的菌株LY1-3-1、YA006-14和NJ002-12上表現(xiàn)一致，均屬于高度感??；品種川單14、成單12、農(nóng)大108和自交系H5468在3個(gè)菌株上都表現(xiàn)為中度抗病，京024、Lt7022等其它品種（自交系）在3個(gè)測(cè)試菌株上的表現(xiàn)不完全一致，分別表現(xiàn)為中度抗病或中度感病。方差分析表明，各品系對(duì)不同菌株的抗性存在較明顯差異。
　　 2.

5、不同菌株對(duì)玉米苯丙烷類代謝及防衛(wèi)相關(guān)基因表達(dá)的影響
　　 2.1不同菌株對(duì)丹玉78的致病力差異及癥狀特征
　　 首先，對(duì)測(cè)試菌株在丹玉78幼苗上的致病力和發(fā)病過(guò)程進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，菌株LY1-3-1（AG1-IA）致病力最強(qiáng)，NJ002-12（AG1-IA）次之，雙核絲核菌BX006-1（AG-A）致病力最弱，三菌株在玉米品種丹玉78上的致病力差異分別達(dá)到極顯著和顯著水平。癥狀觀察發(fā)現(xiàn)，菌株LY1-3-1和NJ002

6、-12在玉米上可形成典型的紋枯病癥狀，兩者的區(qū)別在于LY1-3-1的病斑擴(kuò)展快，病斑較大，而BX006-1（AG-A）無(wú)病斑形成。
　　 2.2 R.solani侵染的玉米葉鞘組織病理學(xué)觀察
　　 采用苯胺藍(lán)染色和間苯三酚法，分別對(duì)接種玉米葉鞘進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)菌株LY1-3-1接種后20h，在菌絲體侵染點(diǎn)周圍及受侵染的氣孔保衛(wèi)細(xì)胞周圍有明顯的胼胝質(zhì)和木質(zhì)素沉積。
　　 2.3不同菌株侵染對(duì)玉米PAL酶活性、酚類物質(zhì)

7、積累及木質(zhì)素合成的影響
　　 PAL是苯丙烷途徑的關(guān)鍵酶，與酚類物質(zhì)的合成、木質(zhì)素的積累等密切相關(guān)，是植物抗病反應(yīng)的重要指標(biāo)之一。用分光光度計(jì)法對(duì)不同菌株接種后，病害發(fā)展不同階段玉米PAL酶活性分析發(fā)現(xiàn)，LY1-3-1接種24h，PAL活性明顯升高，約72h即病斑大量擴(kuò)展時(shí)，其酶活性達(dá)高峰，約為對(duì)照的2.50倍，此后PAL活性略有降低；弱致病力菌株NJ002-12接種后的24-48h，PAL酶活性變化不明顯，72h后PAL活性迅

8、速升高，峰值出現(xiàn)在120h，為對(duì)照的2.03倍，之后PAL活性逐漸降低。而接種BX006-1后，玉米葉鞘的PAL活性與對(duì)照差別不明顯。木質(zhì)素的積累與酚類物質(zhì)的合成與PAL膊活性表現(xiàn)類似趨勢(shì)。
　　 2.4不同菌株對(duì)玉米PAL、POD、PR-1基因表達(dá)的影響
　　 用半定量RT-PCR法測(cè)定了各菌株對(duì)玉米PAL、POD（peroxidase）和PR（pathogenesis-related）等防衛(wèi)基因表達(dá)的影響。結(jié)果顯示，