论文题目: 中国马铃薯疮痂病菌的鉴定及其致病相关基因nec1的克隆和表达
论文类型: 博士论文
论文专业: 植物病理学
作者: 赵伟全
导师: 刘大群
关键词: 马铃薯疮痂病,链霉菌,鉴定毒素,转化子基因
文献来源: 河北农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 马铃薯疮痂病(Potato scab)主要由植物病原链霉菌(Streptomyces spp.)引起,在世界各马铃薯种植区均有发生。该病主要危害马铃薯块茎,可在其表面形成痂状病斑,严重影响薯块的品质,使之市场竞争力降低,从而造成经济损失。引起该病的病原菌还可侵染多种其它块茎类作物,如甜菜、萝卜、胡萝卜等。近年来,马铃薯疮痂病在我国很多马铃薯生产地区相继发生,并有逐年加重的趋势,但目前尚未见该病病原及致病机制的详细研究报道,因此本文就此方面对我国马铃薯疮痂病进行了较系统研究。 本研究从我国黑龙江、内蒙古、河北、山东、山西、陕西、甘肃、四川、贵州、云南等10个省(区)采集了马铃薯疮痂病薯,发现我国的马铃薯疮痂病斑主要表现为凸起状、凹陷状和平状三类病斑,且病斑具有一定的区域特点。自不同地区的马铃薯疮痂病斑上分离到80株链霉菌菌株,通过盆栽接种试验、小薯片法和萝卜幼苗检测法对菌株进行致病性检测,发现其中30株具有致病性;采用的3种致病性检测方法的结果相一致,说明小薯片法和萝卜幼苗检测法适于对分离自马铃薯疮痂病斑的链霉菌进行致病性检测,具有省时省力、结果重复性好等优点。 采用生物学特性、16S rDNA序列和ITS序列特点相结合的方法对马铃薯疮痂病菌进行了鉴定,结果表明造成我国马铃薯疮痂病的病原菌至少有三种,分别为S.scabies、S.acidiscabies和一个待定种。其中我国的S.scabies菌株与美国的S.scabies标准菌株ATCC 49173的16S rDNA序列同源性为100%,ITS序列相似性为99.7%,但二者在生物学特性上存在差异,表现为我国的菌株不能以甘露醇为单一碳源,对10 IU/mL青霉素不敏感;我国的S.acidiscabies菌株与美国的S.acidiscabies标准菌株ATCC 49003的16S rDNA序列同源性为99.8%,ITS序列相似性为79.9%,二者的生物学差异为我国的菌株能以棉子糖为单一碳源,对苯酚(0.1%)和结晶紫(0.5μg/mL)敏感;另有一种病原链霉菌与所知的链霉菌种均不能归为一类,将其暂命名为Streptomyces chiniscabies。 研究中发现,除S.acidiscabies菌株外,其它致病菌株均能产生硫化氢,并建议将其作为S.acidiscabies菌株的鉴定指标之一。 本文对我国马铃薯疮痂病菌产生的毒素进行了研究。对分离到的链霉菌菌株进行产毒分析,发现致病菌株均能产生毒素,而非致病菌株均未见毒素产生。对毒素的活性检测结果表明,毒素能使小薯片和萝卜幼苗产生与病菌作用相似的症状,说明毒素在疮痂病菌的侵染过程中起着主要作用。利用硅胶G-60薄板层析(TLC)和高压液相色谱(HPLC)技术对毒素进行纯化,发现不同菌株产生的毒素在纯化后活性基本相同,说明为同类物质,纯化后的毒素在甲醇和氯仿溶液中为桔黄色液体,性质较稳定。 本文还扩增到一个与致病性相关的基因necl,将该基因与表达载体pIJ702连接并转化非致病链霉菌S.lividans TK24,发现含有该基因的转化子可表现出与致病菌
论文目录:
引言
第一章 马铃薯疮痂病薯的采集、病原菌的分离纯化及致病性测定
1 材料和方法
1.1 样品采集
1.2 培养基
1.3 主要器材和试剂
1.4 试验方法
2 结果与分析
2.1 中国马铃薯疮痂病的分布、危害状况及病因分析
2.2 链霉菌菌株的分离及致病性测定结果
3 讨论
第二章 中国马铃薯疮痂病菌的分类鉴定
第一节 菌株的表型及生理生化的分类鉴定
1 材料和方法
1.1 供试菌株
1.2 主要仪器设备和试剂
1.3 菌丝及孢子的形态观察
1.4 菌株的生理生化特性测定
1.5 聚类分析
2 结果与分析
2.1 菌株的形态学特征
2.2 菌株的生理生化特性
2.3 聚类分析结果
2.4 菌株的地域分布特点
第二节 菌株的分子遗传特点的分类鉴定
1 材料和方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 基因组DNA及扩增片段的电泳检测
2.2 基于16S rDNA序列构建系统发育树
2.3 基于16S～23S ITS序列构建系统发育树
分析
讨论
第三章 马铃薯疮痂病菌毒素及其致病性研究
1 材料和方法
1.1 供试菌株
1.2 主要仪器设备和试剂
1.3 毒素的提取、纯化及不同菌株间的产毒分析
1.4 毒素活性的测定
1.5 毒素的高压液相色谱分析
2 结果与分析
2.1 菌株的产毒分析及毒素的活性测定
2.2 毒素的活性组分及稳定性分析
3 讨论
第四章 疮痂链霉菌致病相关基因necl的分析、克隆和表达
1 材料和方法
1.1 材料
1.2 方法
2 结果与分析
2.1 necl基因的梯度扩增及其序列特点的分析结果
2.2 necl基因及前导序列扩增结果
2.3 A、B与质粒的连接、转化及转化子筛选
2.4 重组质粒的提取及酶切鉴定
2.5 转化子的致病性检测结果
2.6 转化子的产毒分析
3 讨论
第五章 结论
参考文献
附录A 中国马铃薯疮痂病菌的16S rDNA序列
附录B 中国马铃薯疮痂病菌的16S～23S ITS序列
附录C necl基因表达分析中的A、B片段序列
在读期间发表的学术论文
作者简历
致谢
发布时间: 2005-08-10
相关论文
- [1].马铃薯（Solanum tuberosum L.）花粉特异表达基因ST901的克隆及其功能研究[D]. 赵燕.中国农业大学2004
- [2].马铃薯试管块茎的形成机理及块茎形成调控[D]. 柳俊.华中农业大学2001
- [3].马铃薯试管薯快繁及其调控机理研究[D]. 张志军.浙江大学2004
- [4].中国马铃薯晚疫病菌群体遗传结构研究[D]. 朱杰华.河北农业大学2004
- [5].脱毒马铃薯雾培结薯的优势机理研究[D]. 王季春.西南农业大学2005
- [6].马铃薯晚疫病菌遗传多样性及其小种特异无毒基因遗传定位和转录表达谱研究[D]. 郭军.中国农业科学院2005
- [7].马铃薯晚疫病水平抗性相关基因诱导表达谱及水平抗性机制初探[D]. 王冰林.华中农业大学2005
- [8].马铃薯青枯病抗性相关基因的分离及其功能分析[D]. 李广存.中国农业科学院2006
- [9].青枯菌诱导的马铃薯防卫相关基因克隆与表达[D]. 郜刚.中国农业科学院2008
- [10].马铃薯抗晚疫病主效位点的基因定位和遗传分析[D]. 徐建飞.中国农业科学院2008