香蕉枯萎病菌24個營養(yǎng)體親和群(VCG)毒枝菌素生物合成及致病力的比較研究.pdf

1、香蕉具有賞食俱佳的特點，是世界上重要的熱帶水果之一，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)認(rèn)定為世界第四大糧食作物，依次位于水稻、小麥和玉米之后。然而，我國乃至世界香蕉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正遭受到香蕉枯萎病的嚴(yán)重威脅，該病由土傳真菌尖孢鐮刀菌古巴?；?Foc)引起。該病原菌變異速度快、致病性強、發(fā)病率高，且致病機理復(fù)雜，目前對病原菌致病機理還未有足夠的了解和認(rèn)識，導(dǎo)致抗病育種速度遠(yuǎn)跟不上病原菌的進(jìn)化速度，化學(xué)防治也沒有取得有效成果。
　　香蕉枯萎病菌

2、可分為3個生理小種（Race1、2和4），24個營養(yǎng)體親和型(VCG)。在我國香蕉產(chǎn)區(qū)主要受到Race1和Race4的威脅，前者只侵染粉蕉，后者既侵染粉蕉也侵染香牙蕉，對我國香蕉產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重打擊。所以進(jìn)一步了解Foc的致病因子，有著重要的意義，可以為香蕉枯萎病的有效防治奠定理論基礎(chǔ)。目前關(guān)于香蕉枯萎病的致病機理熱點研究在于Foc菌株生物合成的毒枝菌素，這種次生代謝產(chǎn)物可能是Foc致病的主要因子之一，所以本試驗研究了24個VCGs類型的F

3、oc菌株的毒枝毒素生物合成能力及致病力的關(guān)系，主要結(jié)果如下:
　　24個VCGs類型的Foc菌株的培養(yǎng)、毒枝菌素提取及含量的測定:利用大米培養(yǎng)基培養(yǎng)24個VCGs類型的Foc菌株，28d后提取并濃縮粗毒素，利用HPLC-ESI-MS進(jìn)行檢測，能夠檢測到鐮刀菌酸、白僵菌素和恩鐮孢菌素;定量結(jié)果表明:Foc菌株生物合成白僵菌素的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鐮刀菌酸和恩鐮孢菌素，最高與鐮刀菌酸相差270倍，與恩鐮孢菌素相差6000多倍。試驗結(jié)果說明所有F

4、oc均能生物合成鐮刀菌酸、白僵菌素和恩鐮孢菌素，且白僵菌素為主要的毒枝菌素，其次為鐮刀菌酸。
　　白僵菌素、鐮刀菌酸和恩鐮孢菌素的相關(guān)生物合成基因的PCR擴增:根據(jù)白僵菌素、鐮刀菌酸和恩鐮孢菌素的生物合成的關(guān)鍵基因序列設(shè)計引物、進(jìn)行擴增、測序，再利用相關(guān)軟件（DNAman、MEGA4）進(jìn)行序列比對及進(jìn)化樹的制作，結(jié)果顯示，三種毒素對應(yīng)生物合成基因序列相似性均達(dá)到90％以上，序列相似性與Foc所屬生理小種和VCGs相關(guān);相同生理小種

5、序列聚類到一起，同一VCG的序列相似性達(dá)到99％以上。
　　香蕉枯萎病菌Race4對巴西蕉的致病力分析:利用PDB培養(yǎng)基培養(yǎng)香蕉枯萎病菌4號生理小種(Race4)，收集并制備孢子懸浮液，將孢子加入土壤中，至終濃度為500cfu/g土壤;種植巴西蕉組培苗，觀察發(fā)病情況，結(jié)果表明:接種的巴西蕉均感病，且病情指數(shù)與Foc中三種毒素含量相關(guān)，F(xiàn)oc中三種毒素含量適中的致病力最強，有兩種毒素含量高的致病力大于只有一種毒素含量高的，說明香蕉枯