山东烟区烟草赤星病病原菌鉴定及致病机理研究

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赤星病是烟草主要叶部病害之一,主要危害成熟期叶片,严重影响烟叶产量和品质。引起烟草赤星病的病原菌为链格孢属真菌,该属真菌不同种存在致病力差异,因此,对赤星病病原菌类型进行鉴定,是开展抗性后续体系鉴定和致病机理研究的基础。本研究选用在山东烟区采集到的烟草赤星病病原菌,鉴定筛选出了高致病力菌株,并以此为试验材料,利用孢子悬浮液接种烟草幼苗叶片的新方法,进行开展病原菌侵染烟草抗感品种后的致病机理研究。具体结果如下:  1、本研究收集了在山东诸城、即墨、高密、莒县、沂水五个地区烟草生产上流行的烟草赤星病病叶样品,通过分离纯化得到病原菌15株,通过菌落及分生孢子形态学、真菌rDNA-ITS序列分析,初步确定病原菌A3、A4、A7、A13、A14、A15属于为链格孢属真菌(Alternariasp),A1、A2、A5、A6、A9、A10、A11、A12为链格孢属链格孢种(Alternariaalternata),A8为链格孢属细极链格孢(Alternariatenuissima),表明引起山东地区烟草赤星病的病原菌至少有两个种,分别为链格孢菌和细极链格孢菌,其中链格孢菌与烟草叶片具有高度亲和性,是引起山东地区烟草赤星病的主要致病菌。通过对不同类型菌株的致病力分析,筛选出以A6(KY788021)为代表的强致病力菌株。  2、探索建立了孢子悬浮液接种烟草幼苗的鉴定方法。利用浓度约为1×10^6个/mL孢子悬浮液接种净叶黄、Beinhart1000-1、NC82、C151的幼苗叶片,结果表明四个品种发病表型表现出了极显著差异性(p<0.001),病斑直径分别为0.29cm、0.09cm、0.51cm、0.84cm。试验结果与大田成株期接种病情调查统计鉴定结果具有高度一致性,即净叶黄、Beinhart1000-1为高抗性品种,NC82、C151为稳定感病性品种具有一致性,说明利用孢子悬浮液接种烟草幼苗的试验结果可靠,可用于烟草赤星病抗病材料的初步筛选。并利用该方法接种病级为0级和9级的(净叶黄×NC82)的DH群体,观测发病表型及细胞破损程度,结果表明两种病级株系表现出了显著差异性,p值分别为0.01和0.001,充分验证为了孢子悬浮液接种烟草幼苗试验方法的可行性。  3、通过对链格孢菌侵染烟草研究,发现病原菌入侵烟草叶片后,分生孢子在抗病品种的萌发时期明显滞后于感病品种。通过对生化指标测定表明,链格孢菌入侵寄主叶片后各时间段内抗病品种细胞内的保护酶系统SOD、POD均高于感病品种,膜脂过氧化程度较轻微,表现出较强抗病性。细胞组织学试验结果表明,链格孢菌入侵后,抗病品种膜结构、叶绿体、线粒体等亚细胞结构保持较完整,而感病品种亚细胞结构受损严重,膜结构、叶绿体、线粒体首先出现了紊乱迹象,其中C151在接种三天后,出现了叶绿体解体,线粒体外膜受损并进一步空泡化的现象。由此可见,在抗病品种叶片上分生孢子萌发延迟,SOD、POD含量提高,感病品种膜脂过氧化程度和叶绿体、线粒体结构受损程度严重,都为烟草寄主与病原菌互作在形态、生化、亚细胞水平上提供了科学依据。
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