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(guó)乃至全世界玉米生產(chǎn)區(qū)都有普遍發(fā)生。近年來(lái),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(guó)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(guò)對(duì)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(duì)轉(zhuǎn)化子進(jìn)行生理生化等指標(biāo)的測(cè)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(zhǎng)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(kāi)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(shì)。這說(shuō)明土壤中的輪枝鐮孢能夠通過(guò)對(duì)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