發(fā)根農(nóng)桿菌誘導甘薯發(fā)根及其應用研究.pdf

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

2、立一個適合線蟲的培養(yǎng)體系，培養(yǎng)得到大量的一致的線蟲群體作為研究對象就顯得十分重要。本文圍繞發(fā)根農(nóng)桿菌發(fā)根培養(yǎng)無菌植物線蟲體系的建立，研究線蟲與寄主之間的抗感關系，旨在建立一種從細胞水平上研究植物和線蟲關系的新的技術途徑。其主要結果如下： (1)對誘導甘薯徐薯18發(fā)根的條件進行優(yōu)化，試驗按L<,9>(3<'4>)正交設計。通過PCR檢測徐薯18和其發(fā)根中的rol基因。得到最佳誘導條件：用發(fā)根農(nóng)桿菌A4經(jīng)20min侵染，通過MSJ活

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

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)根上線蟲繁殖倍數(shù)分別為2.6和50.6倍：在胡蘿卜發(fā)根上線蟲繁殖倍數(shù)分別為1.7和 9.9倍;相同培養(yǎng)時間內(nèi)，線蟲在甘薯發(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，便于研究其行為，在顯微鏡下可以直接觀察到線蟲在發(fā)根上活動情況，這對研究發(fā)根和線蟲相互關系十分有利。初步證實構建甘薯發(fā)根單寄主培養(yǎng)體系繁殖馬鈴薯腐爛線蟲是可行的，

5、且優(yōu)于胡蘿卜發(fā)根繁殖馬鈴薯腐爛線蟲體系。 (3)本實驗所使用的發(fā)根經(jīng)過6個月以上的連續(xù)培養(yǎng)，生長迅速，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特性表明：在甘薯品種徐薯18、栗子香和魯78066誘導的發(fā)根體系上，接種馬鈴薯腐爛線蟲， 6周后調(diào)查發(fā)根繁殖線蟲情況及線蟲侵染發(fā)根情況，然后評價它們的抗線蟲特性。結果表明：培養(yǎng)6周后，線蟲在徐薯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