本文选用原产地和入侵地种群的加拿大一枝黄花60天组培驯化苗作为实验材料，用齐整小核菌菌株SC64接菌24小时后，比较不同种群茎秆木质素代谢通路关键转录因子的相对表达量差异，并于接菌后14天用Phloroglucinol、Malüe、Fasga染色方法分析茎秆受齐整小核菌侵染后的受害情况和维管组织木质素化情况差异。结果显示菌株SC64的侵染可以引起茎秆韧皮部木质素代谢通路关键转录因子表达量的响应，且原产地种群响应程度强于入侵地种群。不同产地的加拿大一枝黄花受侵染后茎秆木质化程度均显著升高，原产地茎秆木质素化升高的程度显著高于入侵地。结论寄主（加拿大一枝黄花）木质素代谢通路的应答是防御齐整小核菌侵染的重要机制，特别表现在韧皮部。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验材料与仪器2
1.1.1植物材料2
1.1.2实验菌株3
1.1.3实验仪器3
1.1.4 实验试剂3
1.2实验方法 3
1.2.1不同种群加拿大一枝黄花茎秆受齐整小核菌菌株SC64侵染后的恢复差异实验3
1.2.2加拿大一枝黄花茎秆冷冻切片染色法测定木质素化程度3
1.2.3 荧光定量PCR（qPCR）检测木质素代谢通路关键转录因子表达量4
2结果与分析6
2.1不同种群加拿大一枝黄花茎秆受齐整小核菌菌株SC64侵染后的恢复差异实验6
2.2加拿大一枝黄花茎秆冷冻切片染色法测定木质素化程度8
2.3 荧光定量PCR（qPCR）检测木质素代谢通路关键转录因子表达量10
3讨论11
致谢11
参考文献12
维管组织木质素化参与加拿大一枝黄花防御齐整小核菌侵染机制的研究
引言
杂草因其具有与作物争夺养料、水分、阳光和空间，且繁殖与再生能力强等特点，已成为自然界最主要的有害生物之一。因此，人类自从开始农业生产以来便尝试了各种方法来防治杂草。其中，化学除草剂因其使用方便、作用迅速，从上世纪50年代 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
以来便得以迅速发展[1]。然而，化学除草剂会造成土壤板结、农药残留、环境污染等问题，甚至会导致抗性演化风险增加[2, 3]。因此，研发安全有效无污染的新型除草剂——生物除草剂对于发展生态农业具有重要意义。
目前，世界范围内已开发的生物除草剂有20余种[4]，我国也在紫茎泽兰、稗草、马唐、波斯婆婆纳、空心莲子草等杂草的真菌除草剂候选生防菌筛选方面有了显著进展[59]。
在研究外来恶性入侵杂草加拿大一枝黄花的生物防治过程中，我实验室从患白绢病的植株上分离得到一种强致病力的齐整小核菌（Sclerotium rolfsii）菌株SC64，并将其开发为生物除草剂——菌克阔。然而，在进一步的研究过程中我们发现，由于加拿大一枝黄花植株的某些生物学特性，菌克阔的防除效果并不稳定。因此，进一步研究寄主植物对菌株SC64的防御机制对于改良菌克阔的防除作用具有重要意义。
齐整小核菌隶属的核盘菌属（Sclerotinia sclerotiorum），是目前世界上破坏力最强的植物病原菌之一，其寄主范围广，分布广泛，可寄生分布于温带和亚热带的75科400多种植物，引起的菌核病是世界性重要病害[10]。植物菌核病可使植株地上部的茎部、叶片、花和荚果等受害，其中以茎部受害最为严重[10]。然而，植物在各种生物和非生物因素的胁迫下也进化出了一系列适应和防御机制，包括由一系列抗降解结构物质构成的定量防御系统和由有毒次生代谢产物等构成的定性防御系统[11, 12]。如构成植物细胞壁重要成分之一的木质素即为定量防御系统，也是细胞组织的第一道防护屏障。当细胞壁受到外界病原菌侵染时，植物体内与木质素合成相关的酶活性提高，木质素的合成加快，含量上升，细胞壁由于木质素化作用而加厚，机械强度增强，从而限制了病原菌的扩展，减少了植株受到的伤害，这对植物的抗病起到重要作用。前期的研究表明不同种群的加拿大一枝黄花木质素化差异很大[13]，这可能是导致菌克阔防效差异的重要因素。植物通过木质素化作用中的木质素代谢通路还会产生有毒次生代谢物，用于定性防御。
在植物的防御机制中，转录水平的调控也起着重要作用。转录因子(transcription factor, TF)，是一类DNA结合蛋白，也是植物中最重要的一类调节基因，可参与植物的抗病作用。与植物抗病作用相关的转录因子可被划分为多个家族，如WRKY家族、MYB家族、NAC家族等[14]。赵丽[15]的研究结果显示，关于拟南芥对核盘菌的抗性，WRKY6和WRKY8起正调控作用，WRKY69和WRKY70起负调控作用。
此外，大多数研究表明，植株体内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）等酶的活性高低都与植物的抗病能力强弱呈正相关[1619]，所以一般认为这些酶是与植物抗病相关的酶。
为了优化菌克阔的防除效果，我们计划研究加拿大一枝黄花对于SC64的防御机制，探索茎秆的木质素化和木质素代谢如何影响SC64的致病效果。本研究首先比较加拿大一枝黄花茎秆不同程度木质素化的典型种群在受到齐整小核菌侵染后防御能力差异，再考察寄主木质素代谢的关键转录因子，来综合阐明该防御机制对菌株SC64侵染效果的影响，并为以后在拟南芥中验证寄主防御关键基因在植物抵御菌株SC64侵染过程中的作用做铺垫。本研究最终希望通过寄主基于木质素代谢的免疫机制来阐述加拿大一枝黄花茎秆木质素代谢对生物除草剂齐整小核菌（菌克阔）防效的影响。
1 材料与方法
1．1 实验材料与仪器
1．1．1 植物材料
本实验所用材料均为培养于大学杂草研究室的加拿大一枝黄花组培苗，选取了原产地和入侵地典型种群，将组培苗驯化后的幼苗自2019年3月开始种植于大学牌楼试验田内。在开花前每个种群取三个单株，截取单株茎秆中间段作为切片材料，作为三次重复。所用植物材料见表11。

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