外源性水杨酸诱导月季对黑斑病抗性的研究

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月季(Rosa hybrida L.)为四大切花之首,是蔷薇科(Rosaceae)蔷薇属(Rosa L.)多年生木本花卉,具有花期长、花色丰富、株型各异等优点,可应用于切花生产、美化庭园、装饰家居等众多领域,深受各国人民的喜爱。虽然经历长期反复杂交过程,在月季花型、花色,气味各方面已取得较多突破,但一些月季品种仍极易感病,发生病害,造成重大经济损失,其中最严重的病害之一为月季黑斑病(Diplo-carpon rosae Wolf)。大部分的月季生产产区都有黑斑病的发生,且危害极大,严重影响其观赏价值和产量。利用品种的抗病性控制月季的黑斑病是一项最经济有效的措施,外源水杨酸诱导的植物抗病性具有广谱性、稳定性、持续性、可控性、系统性、以及生物源激发子与环境的可融性等众多特点,这也就决定了植物的诱导抗病性必然具有良好的应用前景。为了更好的诱导植物抗病性来控制月季黑斑病,本研究试图通过不同浓度水杨酸来诱导常见月季品种,在不同环境的条件下检测各品种真实的抗病性,获得观察月季品种最真实的抗黑斑病的最适宜条件。研究水杨酸诱导后月季对黑斑病的抗性并分析其遗传变异规律,并分析月季品种生理指标苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO),细胞壁中羟脯氨酸(Hpy)等等与抗黑斑病性的关系,揭示SA诱导月季产生抗病性反应的可能机制,并筛选出诱导月季抗病性的最佳施用浓度,为病害的防治提供一条切实可行的途径,同时也为其他园林植物的诱导抗病性提供理论依据。也对未来对月季抗黑斑病育种具有重要的理论和实践意义。本研究的主要结论有:(1)供试月季的月季黑斑病病原菌分生孢子大小经统计后得到:小孢子平均宽度为4.89±0.52μm,大孢子平均宽度为5.67±0.46μm,小孢子平均长度为8.55±0.52μm,大孢子平均长度为9.62±0.39μm,孢子平均总长度为17.42±0.48μm,分生孢子的平均分隔位置为0.53±0.02μm,平均弯曲度148.3±9.36°。分子鉴定得到:其产物与NCBI已经公布的Marssonina属的菌株经行BLAST分析相似性达到了99%,可确定其菌株为蔷薇盘二孢菌株。(2)对供试植株进行病原菌致病性检测后,供试月季植株的抗黑斑病的情况(抗性差异的9个月季品种):柔情似水、YJ“2004-4”、YJ“2004-5”(感病强);皇家巴西诺、金玛莉、YJ“2004-6”(抗性中等);红帽、冰山、白玫瑰(抗性强)。(3)适用于准确判定月季黑斑病抗性鉴定的基本条件:接种蔷薇盘二孢的浓度为2×105个/mL,所处温度为25℃,接种于二叶期的月季植株,能最真实的反映出各月季品种对月季黑斑病最真实,准确的评价。(4)在实际生产中可以通过控制所处环境预防月季黑斑病的产生。如月季植株处于30℃时,月季植株抗黑斑病的能力较强,感病品种也不易感病;当月季植株处于四叶期后,植株病害的情况会减弱,所以在四叶期之前,加强田间管理,预防及有效的控制黑斑病的发生。田间管理时,通过一些人工手段(冲刷病叶、通风)降低黑斑病病原菌的浓度来减少植株的发病率。(5)水杨酸浓度为2-5mmol/L较适合于月季黑斑病病原菌对蔷薇盘二孢的活性鉴定,起到诱导抗性,若浓度大于5mmol/L的水杨酸,对蔷薇盘二孢产生极强的抑制作用,起到的是杀菌作用,不是真实诱导状态。(6)经水杨酸诱导后,感病品种病原菌潜伏期比诱导前平均增加1d,感病品种的平均病斑直径有减少趋势,抗性品种的发病率呈减少的趋势,平均病情指数呈降低趋势;感病品种的气孔密度呈现降低的趋势,SA浓度为2、5mmol/L时对叶绿素含量的增加有促进作用,5mmol/L时最为明显;外源SA提高了月季幼苗中的防御酶体系中PAL、POD、SOD、PPO活力,说明外源SA作为信号分子,可调控月季细胞壁中的防御系统,提高抗病性;外源5mmol/L SA处理月季品种,可以提高细胞壁中Hyp含量,从而提高细胞壁的强度和刚性,提高月季对黑斑病的抗性。
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