丁香疫霉快速检测技术研究及樟疫霉效应子基因Avh2和Avh9功能初步研究开题报告

 2021-08-08 19:45:59

1. 研究目的与意义

樟疫霉(phytophthora cinnamomi)属于卵菌门(oomycota)、卵菌纲(oo.mycetes)、霜霉目(peronosporales)、腐霉科(pythia-ceae)、疫霉属(phytophthora),可侵染樟属植物引起根部腐烂以及枝干溃疡等病害,会对樟属植物造成毁灭性打击。在中国,樟疫霉还可以危害雪松,造成雪松疫霉腐烂病。据报道,樟疫霉已经造成澳大利亚西南地区森林发生结构和植物种群变化,已经严重威胁到当地自然生态系统以及生物多样性。樟疫霉广泛分布于美洲、欧洲 以及东亚、南亚和大洋洲等地区,可侵染包括林木 以及农作物在内的超过 3000 多种植物,是森林病害防治的重要病原菌之一(韩长志,2012)。

除了樟疫霉,卵菌还包括多种其它病原菌,因为常规的真菌杀菌剂对卵菌往往无效,无毒基因进化较快使得抗病育种难以长时间的应用等原因,使得生产上卵菌病害较难防治。有鉴于此,了解卵菌侵染的分子机制及其同植物的互作机理能为防治该类病害奠定理论基础。随着分子生物学技术以及基因组学的发展,特别是疫霉属中樟疫霉、致病疫霉(phytophthora infestans)、大豆疫霉(phyto-phthora sojae)以及橡树疫霉(phytophthora rctmorllfn)等病原菌全基因组序列的释放,极大地促进了疫霉菌的研究(刘廷利,2010)。

本研究利用生物信息学,根据其余物种已被报道的大量效应子的序列,对樟疫霉的全基因数据库进行同源性搜索,同事对其生物信息学功能进行预测,由此挖掘出200多个rxlr候选效应子基因。本研究借助农杆菌介导的pvx病毒表达系统,对樟疫霉中rxlr效应子avh27和avh28的生物学功能进行了初步的功能分析。

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2. 国内外研究现状分析

据研究,樟疫霉在发病林地土壤中的垂直分布5.08-7.62厘米深处为最多,15.24-17.78厘米处较少,20.32-22.86厘米处较多。寄主发病率与10 厘米深度的土壤温度有关,在25摄氏度左右侵染最严重, 人工培养的菌丝体和病上中的厚垣抱子, 在0℃ 时都失去活力。在树冠郁闭、土温低的立地条件下,即使土壤湿度适宜, 病菌发育不良, 但在空旷地病菌仍能存活。土壤酸碱度对病菌有影响, 碱性和中性土壤,病菌生长适宜, 当p h值4 以下, 菌丝体生长不长, 抱子囊和游动抱子很少产生, p h 值3以下完全失去活

力。

疫霉的应用与展望:用非病原物、弱病原或病原物的相关种防治植物疫病非病原物作为有效生防因子, 其作用机制包括竞争侵染位点或营养、寄生、抗生作用或诱导抗性。 非病原或弱病原疫霉菌, 包括 p .infestans 、p .cactorum 和 p .parasitica 保护马铃薯晚疫病、大豆疫霉病和鳄梨疫病已有报道 。通过调节与利用病原物的生态环境控制植物疫病澳大利亚和加利福尼亚采用 eucalyptus globulus 木头和树叶作覆盖物控制樟疫霉引起的鳄梨根腐病。 覆盖区域纤维素酶(ec 3 .2.1.4)和 1 , 3 -β -葡聚糖酶(ec 3.2.1.6)的活性最大。 在各种酶存在条件下 p .cinnamomi 种群的室内研究表明,来自 penicillium funiculosum 的纤维素酶和来自 rhizoctonia solani的 1, 3-β -葡聚糖酶阻滞游动孢子与厚垣孢子的形成、游动孢子的产生、孢子囊的形成与存活。 高浓度纤维素酶完全降解 p .cinnamomi 的菌丝。 yǜcel s 等调查的结果表明, 土壤曝晒结合施入哈茨木霉, 与单独暴晒处理相比, 辣椒疫霉病的发病率降低 。化学与生物防治措施综合应用控制植物疫病近年来, 生物与化学方法相结合防治植株病害的策略受到重视, 也取得了初步成效。 由于土壤的抑菌作用, 生防菌在苗期比成株期效果好, 说明生防菌难以长期形成有效群体, 而化学农药又不能在土壤或植株体内长期保存有效浓度。 因此, 将农药和生防菌剂结合使用, 对有效控制植物疫病全程危害有重要意义。 利用哈茨木霉(trichoderma harzianum)和 rido-nil 可控制辣椒疫病(p .capsici) 。 林相璀等大田自然土壤的盆栽试验结果表明, 化学农药甲霜灵与生防菌剂混合使用防治辣椒疫霉菌的效果明显优于单独使用生防菌剂和甲霜灵 。 经诱变产生的拮抗木霉菌耐药性菌株与化学药剂结合应用, 可有效控制疫霉菌引起的多种病害,

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3. 研究的基本内容与计划

前言:柯赫氏法则(kochsrule)是确定侵染性病害病原物的操作程序。如发现一种不熟悉的或新的病害时,就应按柯赫氏法则的四个步骤来完成诊断与鉴定。诊断是从症状等表型特征来判断其病因,确定病害种类。鉴定则是将病原物的种类和病害种类同已知种类比较异同,确定其科学名称或分类上的地位。有些病害特征明显,可直接诊断或鉴定,如霜霉病或秆锈病。但在许多场合难以鉴定病原物的属、种。如花叶症状易于识别,要判断由何种病原物引起,就必须经详细鉴定比较后才能确定。柯赫氏法则表述为:(1)在病植物上常伴随有一种病原微生物存在;(2)该微生物可在离体的或人工培养基上分离纯化而得到纯培养;(3)将纯培养接种到相同品种的健株上,出现症状相同的病害;(4)从接种发病的植物上再分离到其纯培养,性状与接种物相同【1】。如果进行了上述四步鉴定工作得到确实的证据,就可以确认该微生物即为其病原物。

3.1 研究内容

3.1.1 供试材料:供试烟草及供试菌株的培养

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4. 研究创新点

对樟疫霉基因功能的研究多集中在找寻其致病基因和抗性基冈两方面,前着基于对疫霉属病原菌的致病因子是细胞壁降解酶的认识,而后者则是基于亚磷酸盐可以抑制樟疫霉的认识。如何有效、高效的防治樟疫霉引起的植物病害,同时还能使生态效益、社会效益和经济效益得到最大的维护,是目前科研研究的主要方向。

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