輪枝鐮孢的熒光標(biāo)記及其在寄主-病原菌互作中的應(yīng)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(hù)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(dǎo)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(jìn)行后續(xù)分析。主要結(jié)論如下:農(nóng)桿菌介導(dǎo)法能夠?qū)FP和DsRed熒光蛋白標(biāo)記基因隨機(jī)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(jī)插入。對轉(zhuǎn)化子進(jìn)行生理生化等指標(biāo)的測定,發(fā)現(xiàn)DsRed更易導(dǎo)致突變體的出現(xiàn)。采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)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(guān)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(kuò)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(kuò)展;有的則向內(nèi)侵染附著的細(xì)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(xì)胞間隙上行,有些也會(huì)穿行在不同細(xì)胞之間。輪枝鐮孢在侵染感病玉米有時(shí)會(huì)形成馬賽克結(jié)構(gòu),而且這種

4、馬賽克結(jié)構(gòu)在后期菌絲充滿整個(gè)植物細(xì)胞時(shí),會(huì)造成細(xì)胞的死亡。菌絲通常會(huì)定殖在須根下面或附近的細(xì)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(huì)形成壞死斑以限制輪枝鐮孢的擴(kuò)展。分析接種不同時(shí)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(shí)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