水稻穗枯病病原侵染寄主過程及寄主抗病反應(yīng)研究.pdf

1、由Burkholderia glumae侵染引起的水稻穗枯病(Bacterial panicle blight of rice，BPBR)，為我國新出現(xiàn)的水稻病害，嚴重危害我國的水稻生產(chǎn)。本研究探討水稻品種抗穗枯病的鑒定方法，測定了染病稻株不同生長時期體內(nèi)的病原菌含量，觀察了B.glumae在水稻根、葉鞘、葉片和稻穗上的侵染過程，檢測了水稻苗期和孕穗期受B.glumae侵染后體內(nèi)防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)基因的表達和生理生化的變化情況，并在室內(nèi)測定一

2、些殺菌劑對B.glumae的抑制作用，取得的研究結(jié)果如下:
　　1.用于水稻品種抗性鑒定的最佳人工接種方法為穗苞注射法，最適接種菌懸液濃度為7×108CFU/mL。用該接種方法測定15個水稻品種對水稻穗枯病的抗性結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鄂宜105、武育粳3號和蜀恢527為中抗品種，甬優(yōu)12號、綿恢725和輻恢838為高感品種。
　　2.對種子接種后稻株各生長期的組織帶菌量進行檢測后發(fā)現(xiàn)，病原菌隨著稻株生長轉(zhuǎn)移到葉、莖和稻穗中。病原菌的增殖

3、以在二葉期和孕穗期的速度最大。
　　3.用gfp標(biāo)記菌株分別接種水稻的根、葉鞘和葉片后，fdp標(biāo)記的B.glumae通過水稻側(cè)根或根部傷口入侵，然后進入維管束，維管束中的病原菌向外擴展，接種4-5d后到達表皮細胞。病原菌在葉鞘和葉片上的侵染方式相似，表皮毛和葉毛是該病原菌的初侵染點，病原菌從傷口或自然孔口侵入，然后進入附近的維管束中潛伏。
　　4.用gfp標(biāo)記的B.glumae接種稻穗后，病原菌最初在護穎和內(nèi)外稃的稃毛基部定

4、殖。病原菌在稃毛基部擴繁，破壞穎殼組織后進入穎殼，然后入侵雌蕊和雄蕊。病原菌也可以通過內(nèi)外稃連接的縫隙進入穎殼，侵染雌蕊和雄蕊，在花藥中通過維管束組織擴散進入藥室，引起花粉粒的畸形。冷凍掃描電鏡觀察結(jié)果與熒光顯微觀察結(jié)果相似，病原菌在稃毛基部定殖，接種2-3d后侵入穎殼細胞。
　　5.透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，病原菌的侵染導(dǎo)致穎殼細胞中葉綠體基粒片層結(jié)構(gòu)模糊、線粒體嵴短缺;對子房細胞的破壞表現(xiàn)在細胞核的核膜破損，核仁自溶;病原菌的侵染還引

5、起花粉粒的空癟畸形。
　　6.通過半定量和定量PCR檢測發(fā)現(xiàn)，水稻接種后，與植物抗病性有關(guān)的PBZ1、Rcht和PR10b基因在中抗品種和高感品種中被迅速誘導(dǎo)表達，但中抗品種中的這些防衛(wèi)反應(yīng)相關(guān)基因表達量高于高感品種，且孕穗期的表達量高于苗期。測定與系統(tǒng)獲得抗性信號傳導(dǎo)途徑相關(guān)酶類基因的表達量的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水楊酸(SA)信號傳導(dǎo)途徑的關(guān)鍵酶-苯丙氨酸解氨酶的基因PAL表達量在中抗品種和高感品種中都非常高，且中抗品種中的表達量高于高感

6、品種，而茉莉酸(JA)途徑的關(guān)鍵酶-脂氧合酶和丙二烯氧合酶的基因LOX和AOS表達量在測定的品種中都非常低，說明水稻與B.glumae互作過程中主要通過SA途徑誘導(dǎo)防御反應(yīng)。
　　7.苗期接種后，高感品種（輻恢838）O2·-和·OH的活力、H2O2的含量高于中抗品種（鄂宜105），但4種抗氧化性酶的活性低于中抗品種;孕穗期接種后，高感品種O2·-和·OH的活力、H2O2的含量和抗氧化性酶的活性都明顯低于中抗品種。與水稻苗期相比，