玉米粗缩病症与内源激素水平变化的关系研究

论文摘要

玉米粗缩病是一种由植物黑条矮缩（RBSDV）病毒引起的毁灭性病害,近年来在黄淮海夏玉米区,特别是套播或晚春播、早夏播玉米发生为害严重,成为该区玉米上的重要病害。本研究通过人工在健康水稻苗上饲养繁殖传毒介体灰飞虱（Laodelphax striatellus）,转移至感染了水稻黑条矮缩病的水稻苗饲喂无毒飞虱,在灰飞虱度过循回期之后,获得带水稻黑条矮缩病毒（RBSDV）灰飞虱。利用水稻黑条矮缩病毒（RBSDV）特异性引物,采用RT-PCR的方法,扩增水稻黑条矮缩病毒的特异性片段510 bp,进行病原物鉴定。然后用带毒灰习虱侵染玉米幼苗,在玉米粗缩病发病过程的4个时期,即发病初期、症状加深期、症状明显期、症状完全期分别取样玉米幼嫩茎尖组织,采用ELISA方法检测玉米植株幼嫩茎尖组织中的内源激素生长素（IAA）、赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）和玉米素核苷（ZR）的变化情况。结果显示,病株IAA含量水平逐渐下降,在每个取样时期含量为128.00 ng/g fw、114.20 ng/g fw、113.27 ng/g fw和108.75 ng/g fw,分别比对照下降了27.6%、28.0%、32.3%和33.5%；ZR含量仅在接毒后25 d显著低于对照,病株玉米素核苷含量比对照下降了34.4%；GA含量在正常苗含量总的趋势是逐渐下降,病株随病程发展先较对照显著增加,再下降,在介体接毒后15 d病株GA含量显著高于对照39.5%；病毒侵染造成脱落酸含量先下降后上升,在介体接毒后15、25和45 d时病株脱落酸含量比对照显著降低59.6%、72.1%和49.0%。试验结果表明,RBSDV的侵染引起玉米4种内源激素的比例失衡,导致植株畸形生长。IAA含量下降,ZR相对保持不变,使C/A（细胞分裂素与生长素的比值）升高,引起玉米顶端优势丧失,并导致了细胞分化的紊乱,促使叶脉和茎节韧皮部细胞的扩增,出现脉突、植株矮缩、心叶无法抽出等生长畸形症状。GA含量显著增加,ABA显著下降,且二者呈显著的负相关。植株中ABA的非正常减少,扰乱了其正常的防御机制,使抗病性降低,RBSDV得以迅速在植株体内复制、增殖,GA的迅速增加,导致非正常分化的叶脉细胞等的增殖,粗缩病症迅速表现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 1 玉米粗缩病研究进展
• 1.1 粗缩病分布
• 1.2 病症
• 1.3 病原
• 1.4 寄主与传播途径
• 1.4.1 寄主
• 1.4.2 传播途径
• 1.5 发生与流行
• 1.5.1 种植制度的变迁与粗缩病的发生关系
• 1.5.2 玉米播期对粗缩病发生的关系
• 1.5.3 栽培管理对玉米粗缩病的影响
• 1.6 种质资源抗病性研究
• 1.6.1 抗病性鉴定
• 1.6.2 种质资源的抗病性
• 1.6.3 玉米抗粗缩病的生理生化机制
• 1.6.4 抗病转基因
• 2 植物病毒与内源激素的关系研究进展
• 2.1 植物病毒对生长素（IAA）的影响
• 2.2 植物病毒对细胞分裂素类（CTK）的影响
• 2.3 植物病毒对赤霉素（GA）的影响
• 2.4 植物病毒对脱落酸（ABA）的影响
• 3 植物激素的检测技术
• 3.1 高效液相色谱方法
• 3.2 气相色谱法
• 3.3 免疫检测技术
• 4 本研究的目的和意义
• 第二部分 材料和方法
• 1.RBSDV及传毒介体的准备
• 1.1 灰飞虱的人工饲养
• 1.1.1 材料与仪器
• 1.1.2 灰飞虱饲养方法
• 1.1.3 饲养条件
• 1.2 病原物的准备与鉴定
• 1.2.1 病原物的采集
• 1.2.2 病原物的鉴定
• 1.3 带毒灰飞虱的获得与检测
• 1.3.1 带毒灰飞虱的获得
• 1.3.2 带毒飞虱的病毒检测
• 2 玉米粗缩病病株获得
• 2.1 供试材料
• 2.2 接虫方法
• 2.3 发病调查
• 2.4 发病植株的分子检测
• 2.5 粗缩病对株高的影响
• 3 玉米粗缩病幼嫩组织内源激素水平的测定
• 3.1 供试材料
• 3.2 取样时期
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 试剂的准备
• 3.3.2 样品的前处理
• 3.3.3 样品测定
• 3.3.4 结果计算与处理
• 4 不同浓度赤霉素对玉米生长的影响
• 4.1 供试材料
• 4.2 试验方法
• 4.3 统计分析
• 第三部分 结果与分析
• 1 灰飞虱的饲养情况
• 2 病原物的鉴定
• 3 传毒灰飞虱存活率及带毒情况
• 4 玉米接种后发病情况
• 4.1 玉米粗缩病的生物学鉴定
• 4.2 玉米粗缩病的分子鉴定
• 5 玉米粗缩病对玉米株高的影响
• 6 玉米粗缩病对内源激素的影响
• 6.1 玉米粗缩病对内源激素IAA的影响
• 6.2 玉米粗缩病对内源激素ZR的影响
• 6.3 玉米粗缩病对内源激素GA含量的影响
• 7 外施赤霉素对玉米株高的影响
• 第四部分 讨论
• 1 灰飞虱接毒及其病毒检测
• 2 玉米粗缩病茎尖幼嫩组织内源激素的水平变化
• 2.1 玉米粗缩病对内源激素含量的影响
• 2.1.1 玉米粗缩病对IAA含量的影响
• 2.1.2 玉米粗缩病对ZR含量的影响
• 2.2 玉米粗缩病对引起GA和ABA含量变化呈现负相关
• 2.3 玉米感染RBSDV之后植株矮化与激素的关系
• 2.4 激素的合成与病原物的关系
• 参考文献
• 致谢
• 附:攻读硕士学位期间发表的文章