丁布及其衍生物對青枯雷爾氏菌的抑制活性及機理研究.pdf

1、煙草青枯病是一種在煙葉生產(chǎn)上危害十分嚴重的土傳性病害，而生產(chǎn)中通過禾本科輪作可降低致病菌種群數(shù)量。異羥肟酸（Hydroxamic acid)及其衍生物最開始在禾本科作物中被發(fā)現(xiàn)，主要報道的有大麥（Secale cereale L.）、小麥（Triticum aestivum L.）、玉米（Zea mays L.）等禾本科作物，并且報道稱其具有化感、抗蟲和抗菌的作用。2，4-二羥基-7-甲氧基-2H-1，4-苯并嗪-3（4H）酮（丁布，D

2、IMBOA）作為一種甲氧基化的異羥肟酸，是玉米中重要的次生代謝產(chǎn)物；本文通過研究了玉米輪作/間作煙草對煙草青枯病的控制效果、丁布及其衍生物對青枯雷爾氏菌的抑制作用效果，以及外源添加丁布對煙草青枯病土壤根際微生物群落的影響，發(fā)現(xiàn)以下結(jié)果：
　　1、室內(nèi)玉米輪作/間作煙草的盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，玉米輪作在一定程度上能夠緩解煙草青枯病的發(fā)生，15 d的發(fā)病率僅為66.67％，要遠低于煙草單作的88.89%；對照組的病情指數(shù)為3.56要顯著高于玉

3、米輪作煙草、玉米間作煙草處理組的2.67、3.06。
　　2、本文從室內(nèi)培育的玉米黃化苗中提取了丁布，并就該物質(zhì)對青枯雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum)的活性與三種衍生物：2-苯并噁唑啉酮(BOA)、6-氯-2-苯并噁唑啉酮(CDHB)、2-巰基苯并噻唑(MBT)進行了離體比較研究。結(jié)果表明MBT抑制作用最強，隨后是CDHB、DIMBOA和BOA，最小抑菌濃度分別是50、100、200和300 mg/L；最低

4、殺菌濃度分別為400、500和500 mg/L，而BOA＞1000 mg/L。這些化合物24 h試驗結(jié)果表明能夠顯著地抑制青枯雷爾氏菌生物膜的形成和泳動性。因此，DIMBOA表現(xiàn)出較好的抗菌活性，且對青枯菌生長的抑制作用具有顯著的濃度效應(yīng)，同時-Cl和-SH取代基能夠提高抑菌活性。
　　3、通過實時定量PCR檢測發(fā)現(xiàn)，DIMBOA及其衍生物在50 mg/L濃度下對運動相關(guān)基因FilA、MotB的表達具有顯著地抑制作用，其中MBT的

5、抑制效果最佳。對編碼鞭毛調(diào)節(jié)子中FlhD、FlhC表達的影響，以CDHB、DIMBOA對基因FlhD、FlhC的促進表達效果最明顯；但其中BOA、MBT兩種衍生物對于FlhC的表達幾乎沒有影響。DIMBOA及其衍生物處理均能大幅度的提升趨化性相關(guān)基因CheY的表達量達3-7倍，其中CDHB對基因CheY的表達影響最大，促進表達倍數(shù)達7倍左右。而DIMBOA對基因CheA、CheY的表達促進效果較為明顯，使基因CheA、CheY的表達量分

6、別提升3.3、5.3倍左右，與其他處理之間存在顯著性差異。
　　4、DIMBOA及其衍生物在灌根7天、14天后對煙苗的鮮重與根長無毒害作用，且CDHB和BOA對煙苗的鮮重、根長有一定的促進作用。生防菌對DIMBOA具有忍耐性，枯草芽孢桿菌24 h內(nèi)的生長不受DIMBOA（100 mg/L）的影響，反而DIMBOA（10 mg/L）能夠顯著地促進多粘類芽孢桿菌的生長。室內(nèi)盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，DIMBOA及其衍生物在低濃度下10 mg/L能

7、夠顯著地降低青枯病病情指數(shù)，DIMBOA和MBT處理組15天后的最低防效也分別保持在27.24%和9.55%水平。
　　5、DIMBOA和玉米種植能夠提升土壤微生物的代謝活性，提升了土壤微生物群落利用平板中六大類碳源的能力；同時豐富了土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)，各類多樣性指數(shù)明顯高于其他處理，可培養(yǎng)微生物數(shù)量得到提升，特別是細菌類。最后，通過分析土壤的理化性質(zhì)變化，其中玉米種植處理組能夠最有效地增加土壤中有效鉀的含量?？傊?，向發(fā)病土外源