不同类型的防御酶对于东方百合抗性的影响开题报告

1. 研究目的与意义

1.研究目的：百合是单子叶植物亚纲百合科百合属所有种类的总称。主要分布在北半球温带地区，目前有记载的94种百合中，约有47个种，18个变种产于中国，中国是其最主要的起源地。百合除传统药用、食用和提取香精外，更成为世界五大鲜切花之一而备受欢迎。随着百合不断扩大种植，其受到的病害也日趋繁重，其中百合灰霉病（俗称百合叶枯病）是最主要的病害之一。百合灰霉病菌会侵染百合的叶茎花等器官，引起叶片枯萎、花蕾腐烂等病症，导致植株提早死亡，严重遏制百合生产，造成大量损失。由于长期大量依赖杀菌剂防治灰霉病，已使灰霉菌对各种杀菌剂产生抗药性，也成为生产上亟待解决的一大难题。而植物的抗性特征与感染后防御酶活性的变化密切相关。生长和发育过程正常的植物，其活性氧的产生和消除保持着一种动态平衡状态，一旦植株被病菌感染，这种平衡状态就会被破坏。为了保护植物细胞免受这些有害物质的侵害，一些防御酶活性将增强，而其他酶活性降低，形成并积累生物抗性物质，进而影响植物的抗性。因此，研究不同类型防御酶对东方百合抗性的影响对植物抗病性生理生化机制的探究具有重大意义。根据研究结果选育和利用抗病品种，相较于化学药剂防治而言，是一种更为经济、有效、安全的方法。

2.研究意义：引起百合病害的种类很多，目前知道的在百合上可发生的病害达47种，而百合灰霉病是百合生产中危害最大的真菌性病害之一。灰霉病如果防治得当，可以大大延长百合植株的生长时间，提高百合种球生长量。目前国内对百合灰霉病的防治主要停留在化学药剂防治措施上，而在灰霉病蛋白、分子水平上的研究只在国外和台湾地区有少量报道。但是越来越多的专家认为对于百合灰霉病防重于治，尽管不同百合品种对灰霉病的抗性存在显著差异，但是对于其抗性生理方面的研究很少，研究不同类型的防御酶对东方百合抗性的影响，有利于促进对植物抗病机理的探究。随着对植物抗病机理研究的不断深入和基因工程技术的迅速发展，将获得的各种转基因抗病植株应用到生产实践中，利用植物抗病物质改良和提高植物抗病能力，运用综合防治，把前期防病工作放在首位，将化学药剂治疗作为补救措施，两者相辅相成，不仅对作物增产具有重要意义，还可减少各种化学农药的施放，减少环境污染源，有利于保护环境。

2. 国内外研究现状分析

我国在防治灰霉病长时间使用的是化学杀菌剂防治法，但是由于长时间使用大量杀菌剂，使得灰霉病菌对其产生了不同程度的抗性，自1971年起，就相继有各种作物出现抗药性现象。灰霉菌的抗药性期限正在不断缩短，抗性频率正在逐步提高，因此加强对灰霉菌抗药性生物学及抗性机理方面的研究已经迫在眉睫。朱纯、汪海洋、白晓琦、唐德志、胡启山、李晓东、朱茂山，关天舒、吕榕辉等先后总结了百合灰霉病发病症状，再根据多年经验从选材、栽培管理及药剂防治上提出防治措施。黄作喜、刘树芳、李锦馨，李宁等通过试验发现选育抗病品种或利用细菌次生代谢产物抑制灰霉菌孢子萌发是一条更为经济有效的途径。张宏伟等人进一步总结了东方百合灰霉病的防治，他们认为要做好防治百合灰霉病的工作，应从前期准备、种植、施肥、杂草控制、轮作与清洁地块、化学防治入手等。

而国外对灰霉菌抗药性生物学及抗性机理方面的研究起步较早。从1994年开始法国对葡萄园实施抗药性进行监测，在灰葡萄孢霉的田间种群中发现3种苯胺基嘧啶类抗性表现型（AniRl、AniR2 和AniR3）。遗传学分析显示，对于每种表现型，其抗性分别是由主效基因Anil、Ani2 或Ani3 决定的。而了解各种表现型在某个阶段产生的抗药性，可以更经济、有效地防治灰霉病。Yarden和Katan等对灰霉病菌微管蛋白的氨基酸序列进行了分析，研究发现不同类型的灰霉菌微管蛋白在某些位置上的氨基酸存在突变现象。Kessel等应用荧光显微镜和图像分析把百合灰霉病菌及抗体进行量化研究，最后通过对底物成分变异数分析观察菌丝体空间扩张形状，并为以后试验取样提供有效方案。Peter van Baarlen等人研究了灰霉病菌侵染百合叶片后程序细胞的死亡，发现灰霉病菌诱导百合叶片细胞死亡特征与动物相似。Kraker等对控制施用杀真菌剂防治百合灰霉病进行模拟分析，研究发现通过减少原发感染是最基础而且必要的防治百合灰霉病的措施。

3. 研究的基本内容与计划

本课题主要研究：不同类型的防御酶在东方百合抗性方面的影响。

研究计划分为三个阶段：

1.通过阅读大量文献，理解分析当前灰霉菌形成的主要原因，及其对百合的影响，了解当前主要的防护措施以及存在的缺陷，结合防御酶活性与百合灰霉病抗性的关系，总结本课题研究的意义。

4. 研究创新点

百合是世界著名花卉，是目前市场上最畅销的花卉之一，我国也是百合种类分布最多的国家，通过研究不同类型的防御酶对于东方百合抗性的影响，可以更加深入对植物抗病机理的研究，推进基因工程技术的发展，利用植物抗病物质改良和提高植物抗病能力，不仅可以可以延长百合植株的生长时间，增加百合种球生长量，还可以减少传统化学药剂法带来的环境污染问题，保护环境。有利于推进建立东方百合组培快繁体系，对实现大周径组培种球的产业化生产，实现百合种球国产化和规模化具有重要意义。