發(fā)根農(nóng)桿菌誘導(dǎo)甘薯發(fā)根及其應(yīng)用研究.pdf

1、甘薯[Ipomoea．batatas(L.)Lam]是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料作物，它對(duì)人體的防癌、抗癌等保健作用，早被國(guó)內(nèi)外研究證實(shí)，被認(rèn)為是21世紀(jì)人類(lèi)最理想的食物。甘薯莖線蟲(chóng)病已成為制約我國(guó)甘薯生產(chǎn)的三大嚴(yán)重病害之一，由馬鈴薯腐爛線蟲(chóng)(Ditylenchus destructor)引起，近年來(lái)業(yè)已上升為北方薯區(qū)最嚴(yán)重的病害。為了很好地控制線蟲(chóng)病的發(fā)生和危害，必須了解植物寄生線蟲(chóng)的生活習(xí)性、生理生化特性、遺傳特性和防治機(jī)理。因而建

2、立一個(gè)適合線蟲(chóng)的培養(yǎng)體系，培養(yǎng)得到大量的一致的線蟲(chóng)群體作為研究對(duì)象就顯得十分重要。本文圍繞發(fā)根農(nóng)桿菌發(fā)根培養(yǎng)無(wú)菌植物線蟲(chóng)體系的建立，研究線蟲(chóng)與寄主之間的抗感關(guān)系，旨在建立一種從細(xì)胞水平上研究植物和線蟲(chóng)關(guān)系的新的技術(shù)途徑。其主要結(jié)果如下： (1)對(duì)誘導(dǎo)甘薯徐薯18發(fā)根的條件進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)按L<,9>(3<'4>)正交設(shè)計(jì)。通過(guò)PCR檢測(cè)徐薯18和其發(fā)根中的rol基因。得到最佳誘導(dǎo)條件：用發(fā)根農(nóng)桿菌A4經(jīng)20min侵染，通過(guò)MSJ活

3、化的徐薯18的莖切段生成發(fā)根的發(fā)根誘導(dǎo)率最高，最佳的除菌羧芐青霉素濃度為1.0mg/1.PCR檢測(cè)證明得到的發(fā)根是發(fā)根農(nóng)桿菌誘導(dǎo)產(chǎn)生的。在此優(yōu)化條件下誘導(dǎo)的發(fā)根誘導(dǎo)率高，得到發(fā)根的可靠性強(qiáng)，且生成的發(fā)根粗壯、生長(zhǎng)迅速、分支眾多。 (2)利用發(fā)根農(nóng)桿菌A4轉(zhuǎn)化甘薯品種徐薯18和胡蘿卜品種天紅2號(hào)的發(fā)根，建立甘薯莖線蟲(chóng)病病原線蟲(chóng)的單寄主培養(yǎng)體系。通過(guò)該體系對(duì)馬鈴薯腐爛線蟲(chóng)的行為進(jìn)行觀察以及繁殖情況進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果表明：馬鈴薯腐爛線蟲(chóng)在

4、甘薯和胡蘿卜發(fā)根上都能正常發(fā)育和繁殖，完成其生活周期：培養(yǎng)4周和8周后，在甘薯發(fā)根上線蟲(chóng)繁殖倍數(shù)分別為2.6和50.6倍：在胡蘿卜發(fā)根上線蟲(chóng)繁殖倍數(shù)分別為1.7和 9.9倍;相同培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)，線蟲(chóng)在甘薯發(fā)根上的繁殖數(shù)極顯著高于在胡蘿卜發(fā)根上的繁殖數(shù)：利用發(fā)根系統(tǒng)繁殖馬鈴薯腐爛線蟲(chóng)，便于研究其行為，在顯微鏡下可以直接觀察到線蟲(chóng)在發(fā)根上活動(dòng)情況，這對(duì)研究發(fā)根和線蟲(chóng)相互關(guān)系十分有利。初步證實(shí)構(gòu)建甘薯發(fā)根單寄主培養(yǎng)體系繁殖馬鈴薯腐爛線蟲(chóng)是可行的，

5、且優(yōu)于胡蘿卜發(fā)根繁殖馬鈴薯腐爛線蟲(chóng)體系。 (3)本實(shí)驗(yàn)所使用的發(fā)根經(jīng)過(guò)6個(gè)月以上的連續(xù)培養(yǎng)，生長(zhǎng)迅速，發(fā)根易于繼代培養(yǎng)，未出現(xiàn)退化。利用該體系鑒定甘薯品種抗線蟲(chóng)特性表明：在甘薯品種徐薯18、栗子香和魯78066誘導(dǎo)的發(fā)根體系上，接種馬鈴薯腐爛線蟲(chóng)， 6周后調(diào)查發(fā)根繁殖線蟲(chóng)情況及線蟲(chóng)侵染發(fā)根情況，然后評(píng)價(jià)它們的抗線蟲(chóng)特性。結(jié)果表明：培養(yǎng)6周后，線蟲(chóng)在徐薯18、栗子香和魯78066發(fā)根上繁殖倍數(shù)分別為8.82、0.76和0.70；在