噬菌体组合抑制番茄青枯病的效果研究【字数:5450】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 3
1.2.1群落组合方案3
1.2.2不同组合抵御青枯菌入侵能力测定3
1.3.温室盆栽试验3
1.3.1 催芽、育苗和移苗4
1.3.2 青枯菌菌悬液的准备4
1.3.3 试验处理5
1.3.4 发病率统计及番茄植株生物量测定5
1.3.5 根际土的采集5
1.3.6 根际土的DNA提取及病原菌数量测定5
1.3.7 根际土噬菌体数量测定5
1.4 数据处理5
2 结果与分析6
3 讨论7
致谢7
参考文献7
噬菌体组合抑制番茄青枯病的效果研究
引言
引言 番茄青枯病是由土传青枯菌Ralstonia solanacearum(RS)引起的一种细菌性维管束病害。青枯菌通过根尖伸长区细胞或者次生根生长点的伤口处进入西红柿的根部[1]。青枯菌一旦进入植物的根部,继而通过植物的维管束,从根部向地上部分迁移。青枯菌能产生一些致病性因子,如Ⅲ型效应子、胞外多聚糖(EPS)[24]和降解植物细胞壁的酶类物质如纤维素酶和果胶裂解酶[56]。随着青枯菌在植物木质部的大量生长繁殖,胞外多糖的含量剧加,从而阻止了水分从植物根部向茎部的运输,最终导致植物的枯萎甚至使植物死亡。由于其病原菌在环境中适应突变能力强,一直都缺乏有效的防治手段。化学防治虽然有一定效果,但随着青枯菌 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072*
抗药性、耐药性的提高,大田防效越来越差,而且化学药剂的使用会对大田的环境造成污染,改变土壤微生物群落的种群多样性,且农药残留对人类健康也带来很大的危害。一直以来,国内的生物防治资源大部分局限在细菌、真菌、放线菌上,目前对噬菌体的研究还是比较单一,一直停留在单一噬菌体防控青枯病的研究,但青枯菌能够快速进化对抗单一的噬菌体,使其活性大大丧失。若能筛选多株专性噬菌体进行组合来抵抗植物青枯病必将会成为一种良好的生物防控剂。
20世纪90年代日本学者分离到噬菌体P4282 和PK101,用于控制青枯病[7]。Tanaka 等用含噬菌体的无毒青枯菌株 M4S 对烟草进行预处理,可有效降低青枯病的发病程度;用噬菌体和 M4S 菌株共同进行处理则效果更佳。但这些噬菌体的寄主范围狭窄,只能侵染一部分青枯菌。而具有实际应用价值的噬菌体必须有宽的寄主范围和强的溶菌能力。Kawasaki 等分离获得短尾噬菌体科(Podoviridae) 噬菌体 RSB1,RSB1 寄主范围最广,能侵染15 个供试青枯菌中的 14 个。RSB1 还能溶解寄主细胞,并形成 10 ~ 15 mm 的溶解圈[8]。Yamada 等分离到几株噬菌体,能侵染不同生理和生化小种的青枯菌[9]。Fujiwara 等发现接种了溶菌性噬菌体 RSL1 的摇瓶中青枯菌细胞密度仅为不接种的1/3; 番茄苗经噬菌体 RSL1 处理后显著降低了青枯菌的侵染; 在考察期间RSL1 处理植株没有表现出发病症状,而对照在接种青枯菌 18 d 后全部发病[10]。
但这些噬菌体的寄主范围狭窄,只能侵染一部分青枯菌。而青枯菌变异性强,种内具有复杂的遗传多样性,只要细菌受体在噬菌体细菌结合所需位点发生一个单一变化就能使细菌对噬菌体产生抵抗力,从而丧失疗效。Bhunchoth 等利用从清迈分离到的几株噬菌体用于防控青枯病,发现短尾病毒J2和RSB2组合能有效裂解污染的土壤中的青枯菌[11]。有研究表明同时施用噬菌体混合体系在短期内效果更好,而顺次施用策略在长期过程中具有潜在的优势[12]。本实验利用从不同地区青枯病发病根际土壤中筛选到的4株噬菌体,设置不同的组合处理,室内研究噬菌体多样性抵御青枯菌的入侵能力,病通过盆栽实验加以验证,为开发新型抗青枯病的生防防治提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试菌株
青枯菌:分离自南京市麒麟镇蔬菜大棚发病番茄植株根际,具有强致病力的青枯菌QLRs1115[13],后简称RS,用于本实验;
噬菌体:南京、宁波、南昌、南宁四个省份的土壤样品分别筛选一个噬菌体,编号分别为P3、P21、P34、P42。
1.1.2 供试培养基、营养液和主要试剂
NA培养基:葡萄糖10 g•L1,蛋白胨 (Tryptone) 5 g•L1, 牛肉浸膏3 g•L1, 酵母粉 (Yeast extract) 0.5 g•L1, pH为 7.0, 105℃灭菌30 min。
半固体NA培养基:液体NA培养基加入1%的琼脂粉;
固体NA培养基:液体NA培养基加入2%的琼脂粉。
青枯菌选择性培养基(MSMSA):NA固体培养基冷却至50℃左右,依次加入过滤除菌的1%的氯霉素5 mg、1%的青霉素5 mg、1%的结晶紫5 mg、1%的杆菌肽25 mg、1%的多粘菌素50 mg、1%的放线菌酮50 mg、1%的TTC 50 mg; 抗生素均购自北京鼎国生物技术有限公司。
1.1.3 主要仪器
酶标仪(SpectraMax M5,Molecular Devices,USA)。
1.1.4 供试土壤
温室防效试验中带病土壤采自麒麟镇后村蔬菜种植区番茄青枯病发病田块。
1.1.5 供试番茄
番茄品种为MicroTom,具有适于本研究的特征(图1AD):i)植株矮小,植株高仅1020 cm,种植密度高,占用空间小,可在实验室内多层立体放置。同时,MicroTom 番茄矮化微型的特征也降低了植株管理所需的人工;ii)生命周期短,利于缩短实验周期,加快实验进程。iii)对光照要求不严,可在普通光照培养箱或组培室中培养。
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