輪枝鐮孢的熒光標記及其在寄主-病原菌互作中的應用.pdf

1、玉米莖腐病在中國乃至全世界玉米生產(chǎn)區(qū)都有普遍發(fā)生。近年來,受耕作制度(如保護性耕作、秸稈還田等)的改變和氣候變化的影響,我國玉米莖腐病的發(fā)生正逐漸加重。玉米莖腐病的主要致病菌之一輪枝鐮孢[Fusariumverticillioides(Sacc.)Nirenberg]不僅能侵染玉米的根、莖和穗,引起苗枯病、莖腐病和穗腐病,還能像內(nèi)生菌那樣既能定殖于植株體內(nèi)又不引起病癥。
　　 本研究采用農(nóng)桿菌介導法將紅色熒光蛋白基因DsRed轉(zhuǎn)

2、入輪枝鐮孢FV菌株,通過對轉(zhuǎn)化子的生理生化等分析篩選到與野生菌差異最小的轉(zhuǎn)化子進行后續(xù)分析。主要結(jié)論如下:農(nóng)桿菌介導法能夠?qū)FP和DsRed熒光蛋白標記基因隨機插入輪枝鐮孢的基因組內(nèi),且外源基因的差異多為單拷貝隨機插入。對轉(zhuǎn)化子進行生理生化等指標的測定,發(fā)現(xiàn)DsRed更易導致突變體的出現(xiàn)。采用農(nóng)桿菌介導法將紅色熒光蛋白基因DsRed轉(zhuǎn)入輪枝鐮孢FV菌株,利用熒光顯微鏡觀察輪枝鐮孢在玉米感抗自交系根部定殖和生長的規(guī)律。
　　 在

3、感病材料中土壤中的輪枝鐮孢首先從須根開始,它們可以在須根中大量定殖而不使須根致死。所以須根在輪枝鐮孢侵染玉米以及玉米抗侵染方面可能起著關鍵作用,特別是在侵染的早期。隨后輪枝鐮孢沿主根向上侵染,以菌絲的形式擴展到地上組織。有些孢子附著在根表皮的紋理中,萌發(fā)形成菌絲而擴展;有的則向內(nèi)侵染附著的細胞,然后再繼續(xù)向周邊侵染。由根內(nèi)部向上侵染的菌絲多沿著細胞間隙上行,有些也會穿行在不同細胞之間。輪枝鐮孢在侵染感病玉米有時會形成馬賽克結(jié)構,而且這種

4、馬賽克結(jié)構在后期菌絲充滿整個植物細胞時,會造成細胞的死亡。菌絲通常會定殖在須根下面或附近的細胞中。而在抗病玉米材料中,其須根數(shù)量明顯低于感病材料,而且會形成壞死斑以限制輪枝鐮孢的擴展。分析接種不同時間輪枝鐮孢在玉米根和莖基部組織形成的單菌落數(shù)量(CFU)發(fā)現(xiàn),輪枝鐮孢在根部的CFU值隨時間逐漸減小,而莖基部的CFU值則呈逐漸增大的趨勢。這說明土壤中的輪枝鐮孢能夠通過對根系的系統(tǒng)侵染途徑危害地上部組織。在抗病材料中根部和莖基部的CFU值都