禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）对多菌灵的抗药性监测及β-微管蛋白基因生物学功能初步研究

论文摘要

小麦赤霉病（Wheat Scab）,其病原菌无性态为禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum Schw）,有性态为玉黍赤霉（Gibberella zeae.Retch）,是世界范围内小麦最重要病害之一。在中国主要发生在长江中下游、淮河流域和东部海岸地区,但是近十年来在北部和西部的小麦产区也有加重发生趋势。小麦赤霉病不仅可以造成产量损失,而且还会因病菌产生DON毒素威慑食品安全。30多年来,我国主要依靠使用多菌灵防治小麦赤霉病。本文研究了江苏和安徽省小麦赤霉病菌近年对多菌灵的抗药性群体变化及与多菌灵靶标有关的β-微管蛋白基因主要生物学特性。在2006～2008年从江苏省、安徽省的不同地区采集分离小麦赤霉病菌测定其对多菌灵的敏感性。采集的4869个菌株中大多数菌株对多菌灵是敏感的,对多菌灵的抗药性菌株频率为5.65%。抗药性菌株频率在不同地区和不同年份的变化范围为0～8.29%。研究比较了禾谷镰孢菌β1-和β2-微管蛋白基因敲除体及其恢复体对多菌灵的敏感性、菌丝生长、无性繁殖、有性繁殖和致病性等生物学特性。结果显示野生敏感菌株2021的β1-微管蛋白基因敲除体对多菌灵的敏感性下降,ECso值由0.4579μg/ml上升至1.0774μg/ml,而抗药性菌株JT04的β1微管蛋白基因敲除体对多菌灵的抗性水平则从中抗变为极高抗,EC5o上升了50～100倍。相反,野生敏感菌株2021和抗药性菌株JT04敲除β2-微管蛋白基因后,对多菌灵则表现超敏感,EC5o值相似,分别由0.4579μg/ml下降至0.1583μg/ml; 6.298μg/ml下降至0.1029μg/ml。证明β2-微管蛋白基因与菌体对多菌灵抗性有关,而β1-微管蛋白基因与菌体对多菌灵的抗性无关,β1-和β2-微管蛋白基因均是多菌灵的作用靶标,且β1-比β2-微管蛋白基因对多菌灵更加敏感；β1-微管蛋白基因敲除体的菌丝生长、分生孢子和子囊孢子形成及致病性与原始菌株没有显著差异,而β2-微管蛋白基因敲除体的菌丝生长、分生孢子和子囊孢子产生量及致病力则分别下降。β1-或β2-微管蛋白基因恢复体的上述生物学性状均与原始出发菌株相似。结果显示β2-微管蛋白基因对于禾谷镰孢菌的生命活动较β1-微管蛋白基因更为重要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号及缩略语说明
• 第一部分 文献综述
• 第一章 小赤霉病及其防治
• 1 小赤霉病的病原
• 2 小赤霉病的发病症状
• 3 赤霉病的危害
• 4 小麦赤霉病的流行
• 5 小麦赤霉病的防
• 5.1 农业防治
• 5.2 化学防治
• 5.3 生物防治
• 5.4 抗病品种
• 5.5 多菌灵抗性发生现状
• 第二章 微管蛋白结构及功能
• 1 微管蛋白的结构特点及相关功能
• 1.1 a和β-微管蛋白的结构和功能
• 1.2 γ-微管蛋白的结构和功能
• 2 微管蛋白的功能
• 2.1 维持细胞形态
• 2.2 细胞内运输
• 2.3 神经元轴突运输
• 2.4 色素颗粒的运输
• 2.5 鞭毛运动和纤毛运动
• 2.6 纤毛运动机制
• 2.7 纺锤体和染色体运动
• 2.8 基体和中心粒
• 第三章 苯并咪唑类药剂的种类及抗药性研究
• 1 主要品种
• 2 植物病原菌对苯并咪唑类杀菌剂的抗药性
• 3 抗药性机制研究
• 4 抗性治理研究
• 第二部分 研究内容
• 第一章 小麦赤霉病对多菌灵抗药性监测
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 江苏省小麦赤霉病菌对多菌灵抗性菌株的分布
• 3 讨论
• 第二章 禾谷镰孢菌对几种苯并咪唑类杀菌剂的交互抗药性初步研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 50)测定'>1.2 多菌灵对敏感的和抗性的禾谷镰孢菌的毒力(EC₅₀)测定
• 50)测定'>1.3 噻菌灵、苯菌灵和甲基托布津对敏感的和抗性的禾谷镰孢菌的毒力(EC₅₀)测定
• 2 结果与分析
• 2.1 多菌灵对敏感的和抗性的禾谷镰孢菌的毒力
• 2.2 噻菌灵、苯菌灵和甲基托布津对敏感的和抗性的禾谷镰孢菌的毒力及交互抗性分析
• 3 讨论
• 1-微管蛋白基因主要生物学功能研究'>第三章 禾谷镰孢菌β₁-微管蛋白基因主要生物学功能研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 对多菌灵的敏感性测定
• 1-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体、及其亲本菌株体菌丝生长量'>2.2 β₁-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体、及其亲本菌株体菌丝生长量
• 1-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体、及其亲本菌株无性繁殖测定'>2.3 β₁-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体、及其亲本菌株无性繁殖测定
• 1-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体、及其亲本菌株有性繁殖测定'>2.4 β₁-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体、及其亲本菌株有性繁殖测定
• 1-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体、及其亲本菌株致病性测定'>2.5 β₁-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体、及其亲本菌株致病性测定
• 3 讨论
• 2-微管蛋白基因主要生物学功能研究'>第四章 禾谷镰孢菌β₂-微管蛋白基因主要生物学功能研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株对多菌灵的敏感性测定'>2.1 β₂-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株对多菌灵的敏感性测定
• 2-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株菌丝生长量'>2.2 β₂-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株菌丝生长量
• 2-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株无性繁殖测定'>2.3 β₂-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株无性繁殖测定
• 2-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株有性繁殖测定'>2.4 β₂-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株有性繁殖测定
• 2-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及亲本菌株致病性测定'>2.5 β₂-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及亲本菌株致病性测定
• 2-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株对噻菌灵、苯菌灵、甲基托布津、乙霉威的敏感性测定'>2.6 β₂-微管蛋白基因敲除突变体、恢复体及其亲本菌株对噻菌灵、苯菌灵、甲基托布津、乙霉威的敏感性测定
• 3 讨论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢