论文部分内容阅读
玉米大斑病(Northern corn leaf blight, NCLB)是世界玉米生产的重要病害。在我国,玉米大斑病主要发生在东北、华北以及西南冷凉山区。大斑病严重发生时,会造成大幅度减产,最高可达50%。种植抗病品种是防治大斑病最有效、最经济的措施。本文主要对云南、贵州、东北三省的玉米大斑生理小种进行了鉴定,并利用扫描电镜和透射电镜研究了玉米大斑病菌与玉米的互作情况,在此基础上利用DDRT-PCR技术研究了玉米抗大斑病Ht3基因的差异表达。主要结论如下：1.在云南共鉴定出12、13、3N、123、12N、13N、23N和123N共8个生理小种,其中123N小种出现频率最高,为30%；在贵州共鉴定出123、13N、23N和123N共4个生理小种,其中123N小种是主要小种类群,占53.3%。云南的大斑病菌菌株对Ht1、Ht2、Ht3和HtN基因的毒性频率分别为73.3%、73.3%、90%和80%,而贵州的菌株则分别为80%、80%、100%和93.3%。两省菌株的毒性随着抗性基因组合的复杂性增加而下降,对4基因组合的毒性频率分别为30%和53.3%；贵州的菌株毒性较云南菌株为高。云南的小种构成较复杂,而贵州小种的毒性更强。在东北三省共鉴定出1、13、123、2N、12N、13N和123N共7个生理小种,其中123N出现出现频率最高,为47.4%,对Ht1、Ht2、Ht3和HtN基因的毒性频率分别为84.2%、84.2%、68.4%和78.9%,菌株的毒性随着抗性基因组合的复杂性增加而下降,对4基因组合的毒性频率为47.4%。2.在接种大斑菌9 h时,大斑孢子开始侵入玉米叶片内部；在孢子萌发的初期,抗病玉米和感病玉米叶片上孢子萌发形态没有区别；在接种大斑菌9 h后,大斑菌菌丝在感病寄主内部迅速扩展,从表皮细胞进入皮层甚至维管束组织；在抗病寄主内,在菌丝侵入部位邻壁细胞生成乳突,细胞壁出现折叠加厚,许多电子致密物及网状结构包裹入侵菌丝,抑制其扩展；寄主分泌一些对大斑菌有毒害作用的酚类物质抑制菌丝扩展,抗病寄主的抗性反应强度显著强于感病寄主。3.运用差异显示逆转录PCR (differential display reverse transcription PCR, DDRT-PCR)技术,分离、克隆玉米抗大斑病相关差异片段,推测抗病寄主在抗病过程中HT3基因诱导了参与光系统修复的基因的表达。