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苍术Atractylodes lancea(Thunb.)DC是菊科苍术属(Atractylodes)多年生草本植物,以其干燥根茎入药,具有燥湿健脾、祛风散寒的功效,在我国广泛分布。近年来随着野生苍术资源的减少及市场需求量的增加,人工种植苍术成为中药材苍术的主要来源。但人工种植苍术病虫害频发,严重影响苍术的产量和质量,黑斑病是苍术常见的一种真菌性病害,目前在苍术中对其研究较少,已成为了陕西地区人工种植苍术的一种潜在威胁。本文对苍术黑斑病的病原菌进行分离、鉴定,同时利用环介导等温扩增法(loop mediated isothermal amplification,LAMP)建立苍术黑斑病的快速检测体系。壳寡糖是一种具有促生长以及诱导植物抗性,对多种真菌、细菌和病毒能产生免疫和杀灭作用的绿色材料,本文选用壳寡糖对苍术黑斑病进行干预,以期寻找一种有效、绿色的苍术黑斑病防治方法并对其防治机理进行探究。本文主要的研究内容及结果如下:1.采集陕西地区苍术黑斑病的病叶组织,对病菌进行分离纯化,利用显微鉴定以及分子生物鉴定结合病原菌回接实验确定了陕西地区苍术黑斑病的病原菌为链格孢属真菌链格孢菌(Alternaria alternate)。2.建立苍术黑斑病的致病菌链格孢菌(A.alternate)的LAMP快速检测体系。利用链格孢菌的ITS序列结合p UC57空载构建阳性载体,同时选用链格孢菌的β-tubulin序列设计LAMP引物,利用链格孢菌、茄链格孢(Alternaria solani)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等9株菌株对该技术的特异性进行检测,从400 ng/μL到40 fg/μL设置了8个质粒浓度梯度对引物的灵敏度进行检测。该实验成功构建了链格孢菌的阳性载体,在特异性实验中,只能检测到链格孢菌,其他菌种均未检测到;在灵敏度实验中,该体系可以检测到的最低模板浓度为400 fg/μL,灵敏度优于传统的PCR扩增。综上成功建立了苍术黑斑病的快速检测体系。3.壳寡糖干预苍术黑斑病的生化指标研究。选用150 mg/L壳寡糖水溶液处理苍术,从苍术的生化指标变化判断壳寡糖水溶液对苍术植株的影响。通过测定苍术的鲜重、株高、叶绿素含量等生物指标,以及相关抗性酶活即过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)以及丙二醛(MAD)的含量探究壳寡糖水溶液对苍术抗性的影响。结果表明,壳寡糖水溶液处理苍术后,苍术植株的鲜重、株高、叶绿素含量显著增加,分别是对照组的2.3倍、1.25倍、1.36倍;过氧化氢酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶也得到了显著的提高,分别是对照组的2.24倍、1.33倍、1.21倍、1.5倍,同时丙二醛在实验组中有下降趋势。4.壳寡糖干预苍术黑斑病的分子机制研究。利用链格孢菌浸染用壳寡糖水溶液和无菌水前处理的苍术植株,首先观察病菌在实验组和处理组苍术植株叶片上的定植以及病斑的扩展情况,再利用Illumina HiSeq 6000测序平台对两组苍术植株的叶片进行转录组测序分析。参考GO、KEGG等公共数据库对差异表达基因进行功能分类与富集分析,从基因层面分析壳寡糖干预苍术黑斑病的机制。实验结果表明,链格孢菌在两组苍术叶片上均有定植,但在壳寡糖前处理的苍术植株上病斑扩展程度较小,叶片损伤程度较弱;转录组测序结果表明实验组和对照组注释到了413个显著性差异基因,其中上调基因286个,显著下调基因127个;GO分析表明显著差异基因主要富集在丙酮酸代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、类黄酮生物合成等方面。同时,差异表达基因还富集在淀粉与蔗糖的代谢、氧化磷酸化、光合作用生物的碳固定等路径;KEGG通路分析表明,许多显著差异基因参与了植株胁迫,在丙酮酸代谢途径、光合作用途径、氧化磷酸化途径、植株-病原互作途径、淀粉和蔗糖代谢途径等均有基因显著上调;其中与植株生长、胁迫相关的酶基因、抗性基因如HSP90B、CAT、pck A、GAPDH、DFR、LOX、ENO、UGP2基因均显著上调,同时定量结果与测序结果总体趋势一致。测序结果说明壳寡糖通过促进苍术的光合作用、糖类以及氨基酸代谢、类黄酮等次生代谢产物的合成等途径,同时激活苍术的免疫系统来增强苍术对病菌的抵抗从而减轻植株的损伤。本研究不仅确定了引起陕西地区苍术黑斑病的病原菌为链格孢菌,同时建立了链格孢菌的快速检测体系。利用壳寡糖干预苍术黑斑病,探索了一条健康、有效的防治方法。此课题为人工种植苍术中黑斑病的检测与有效防治提供了一定的方向和理论依据。