畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000與馬唐互作及其影響因素的研究.pdf

1、馬唐屬（Digitaria）雜草廣泛分布于世界的熱帶和溫帶地區(qū)，是危害玉米、棉花、大豆、高粱、花生、甘蔗、煙草等秋熟旱作田的世界性惡性雜草。目前對(duì)馬唐屬雜草主要通過(guò)人工、機(jī)械和化學(xué)的方法進(jìn)行防除，但效果并不十分理想，并且?guī)?lái)很大的負(fù)面影響。畫(huà)眉草彎孢霉（CurvulariaeragrostidisJ.A.Meyer）屬于真菌界、半知菌類(lèi)、腔菌目、腔菌科、彎孢霉屬（CurvulariaBoedijn.），畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000作為

2、新開(kāi)發(fā)的生物除草劑——敵散克（Disancu）的馬唐致病菌，對(duì)馬唐具有較強(qiáng)的致病性。此前的相關(guān)研究已經(jīng)涉及到菌株QZ-2000的生物學(xué)、大批量生產(chǎn)工藝、劑型研制、寄主范圍、室內(nèi)和田間除草劑效果評(píng)價(jià)等方面。但是，有關(guān)該真菌與寄主間的相互作用的研究較少，這種互作關(guān)系可以揭示畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000對(duì)馬唐防控的機(jī)制，而這正關(guān)系到最終的防除效果和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。因此，本文圍繞畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000與防治對(duì)象馬唐的相互作用，開(kāi)展侵染過(guò)

3、程中防除對(duì)象的反應(yīng)機(jī)制和大批量生產(chǎn)方法以及孢子貯藏對(duì)產(chǎn)品效果影響的研究，為研發(fā)效果穩(wěn)定的敵散克產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。
　　本文首先介紹了畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000與馬唐互作的生理生化、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)的變化和基因差異表達(dá)，揭示了兩者的互作機(jī)制;最后討論了畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000孢子活力的影響因素，提出了保持和提高孢子致病力的方式，為發(fā)揮畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000在與馬唐互作中的效力、開(kāi)發(fā)生物除草劑奠定基礎(chǔ)。
　

4、　使用畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000孢子懸浮液噴施馬唐幼苗，從處理后第一天開(kāi)始，連續(xù)測(cè)定馬唐葉綠素、可溶性蛋白和丙二醛的含量;并利用聚丙烯酰胺凝膠電泳適時(shí)測(cè)定酯酶同工酶。與對(duì)照相比，各處理馬唐葉片的葉綠素和可溶性蛋白含量呈下降趨勢(shì)，丙二醛含量呈上升趨勢(shì);酯酶同工酶帶也有差異。孢子懸浮液與低劑量化學(xué)除草劑復(fù)配處理也有類(lèi)似效果，馬唐葉綠素和可溶性蛋白含量下降幅度和丙二醛含量上升幅度最大，低劑量化學(xué)除草劑處理的三種指標(biāo)變化幅度最小。真菌孢子在

5、與雜草互作中的強(qiáng)弱是相對(duì)的，與低劑量化學(xué)除草劑復(fù)配可以增強(qiáng)畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000孢子的致病力，使其在與馬唐互作中占有優(yōu)勢(shì)。表明畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000孢子以及與低劑量化學(xué)除草劑復(fù)配，對(duì)馬唐幼苗的生長(zhǎng)抑制效果最佳。熒光動(dòng)力學(xué)研究顯示，畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000與化學(xué)除草劑復(fù)配或使用畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000懸浮液?jiǎn)为?dú)處理，均可降低馬唐光合系統(tǒng)原初光化學(xué)反應(yīng)的最大量子速率、光合系統(tǒng)Ⅱ光化學(xué)最大效率、阻礙光合作用過(guò)程中的

6、電子傳遞，進(jìn)而降低馬唐的光合作用。
　　利用cDNA-AFLP技術(shù)對(duì)畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-20005×105，1×106兩種濃度的孢子液和12h，24h兩種保濕時(shí)間條件下侵染馬唐的基因表達(dá)譜進(jìn)行分析。結(jié)果表明，接種高濃度的孢子對(duì)馬唐的致病性更強(qiáng)。利用256對(duì)選擇性擴(kuò)增擴(kuò)引物組合共獲得了差異條帶1214條，其中有518個(gè)上調(diào)表達(dá)的轉(zhuǎn)錄衍生片段。對(duì)其中的46條進(jìn)行克隆，測(cè)序，得到35個(gè)TDF，其中25個(gè)序列在BlastxGenBank

7、非冗余的公共序列數(shù)據(jù)庫(kù)檢索出同源序列，有6個(gè)是上調(diào)基因，參與了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、能量代謝、細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育、應(yīng)激反應(yīng)、脫落酸生物合成和應(yīng)激。這些反應(yīng)是馬唐被畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000侵染后致病的重要途徑。研究結(jié)果為進(jìn)一步研究畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000侵染馬唐的發(fā)病機(jī)理和作為生物除草劑的致病菌防除馬唐提供了基礎(chǔ)。
　　保持和提高孢子的活力可以增強(qiáng)其致病力，探討影響孢子活力的因素，明確保持孢子致病力的方式是成功開(kāi)發(fā)生物除草劑的關(guān)鍵之一。

8、研究了畫(huà)眉草彎孢霉孢子的傳代次數(shù)和核酸含量與貯藏時(shí)間的關(guān)系以及對(duì)孢子活力的影響。在4℃冰箱保藏期1-8年間，隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng)，RNA含量的變化幅度大于DNA，兩者的含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其萌發(fā)率和致病力也隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)和核酸含量的下降而降低。貯藏3年，孢子萌發(fā)率不足20％;貯藏4年，萌發(fā)率降至10％以下，致病力極低，基本失去致病作用;貯藏5年失去致病力;貯藏6年孢子失去活力，不能萌發(fā)。在20代以?xún)?nèi)，畫(huà)眉草彎孢霉菌株QZ-2000隨著

9、傳代次數(shù)增加，孢子萌發(fā)率、萌發(fā)芽管長(zhǎng)度和致病力呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但差異不明顯。研究了雜糧作為固體基質(zhì)以及改進(jìn)生產(chǎn)方式對(duì)提高孢子活力的影響。與麥麩等固體培養(yǎng)基比較，所供試驗(yàn)的雜糧克產(chǎn)孢量普遍較高，其中以小米的克產(chǎn)孢量最高;改進(jìn)孢子培養(yǎng)方式，對(duì)孢子產(chǎn)量、萌發(fā)芽管長(zhǎng)度等有明顯促進(jìn)作用，但對(duì)孢子萌發(fā)率的促進(jìn)效果不顯著。綜合產(chǎn)孢量、萌發(fā)率及萌發(fā)芽管長(zhǎng)度三個(gè)方面的因素，小米是馬唐生防菌株QZ-2000產(chǎn)孢最適培養(yǎng)基組分。
　　為了了解孢子的形態(tài)與