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尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)是一种世界性分布的土传病原真菌,寄主范围广泛。瓜类枯萎病是瓜类作物的重要病害,近年来,随着瓜类栽培面积的不断扩大及设施栽培的推广,发生越来越严重。
本论文主要研究了四个不同瓜类枯萎病菌甜瓜枯萎病菌F.oxysporum f.sp.Meloni、冬瓜枯萎病菌F.oxyspoorum f.sp.benincasae、苦瓜枯萎病菌F.oxyspoorum f.Sp.momodicase及节瓜枯萎病菌F.oxysporum f.sp.chiehqua的生物学特性差异和细胞壁降解酶的差异,为研究尖孢镰刀菌的致病机理提供相关依据,并为瓜类枯萎病菌的致病因子研究提供参考。主要取得了以下研究结果:
1.瓜类枯萎病生物学特性比较研究。
不同病原菌的培养性状不同,节瓜枯萎病菌在PDA上的气生菌丝不发达,呈明显的紫色,菌落颜色呈紫红色,冬瓜枯萎病菌和甜瓜枯萎病菌菌丝茂盛,呈乳白色,菌落颜色不明显,苦瓜枯萎病菌菌丝为白色絮状,菌落呈淡紫色。
菌丝生长的最适温度范围为25℃～30℃,四个不同菌株的生长速度表现出明显差异,冬瓜枯萎病菌和苦瓜枯萎病菌菌落生长速度较快。不同pH培养条件下研究表明,pH5.0-7.0利于尖孢镰刀菌的生长,不同瓜类枯萎病菌在相同pH条件培养下的菌落直径存在明显差异。培养基成分中碳源、氮源的改变对不同瓜类尖孢镰刀菌的生长产生的影响不显著。
2.细胞壁降解酶种类和活性研究通过分别以1％葡萄糖,1%柑橘果胶,1%果胶酸,1%Sodium carboxymethylcellulose(CMC),0.5%柑橘果胶+0.5%CMC这五种不同碳源诱导瓜类枯萎病菌产生细胞壁降解酶(CWDEs),并对冬瓜枯萎病菌,苦瓜枯萎病菌,节瓜枯萎病菌及甜瓜枯萎病的CWDEs进行比较。试验结果表明:不同碳源对瓜类枯萎病菌的诱导结果有明显差异。在以葡萄糖为唯一碳源的培养液未检测到CWDEs活性。在其余4种碳源培养条件下,均能检测到多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)和纤维素酶(Cx)的活性,其中果胶和羧甲基纤维素钠分别为诱导枯萎病产生胞外PG和Cx的最适碳源。冬瓜枯萎病菌和苦瓜枯萎病菌所产生的PG和PMG活性明显比甜瓜枯萎病菌高。
以冬瓜枯萎病菌为研究对象,产生细胞壁降解酶的最佳培养条件为25℃下改良Marcus培养基静止培养6d,pH5.0。菌丝和PG酶活相关系方面,4个菌种的菌丝生长量和PG酶活并无明显相关关系。
通过超薄层等电点聚集电泳分析,4个瓜类枯萎病菌PG同工酶差异较大。冬瓜枯萎病菌分泌的5条PG同工酶,苦瓜枯萎病菌分泌3条PG同工酶,甜瓜枯萎病菌和节瓜枯萎病菌各分泌了一条PG酶。它们的PMG同工酶没有明显差异。以甜瓜枯萎病菌以研究对象,1%柑橘果胶为诱导碳源产生的PMG同工酶种类比0.5%柑橘果胶+0.5%CMC为诱导碳源产生的PMG同工酶种类多了2条,p1分别为7.8和8.0。