内生地衣芽孢杆菌TG116诱导番茄系统抗性的初探

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番茄灰霉病是保护地番茄生产上的一种严重病害,经常可以造成大棚蔬菜特别是番茄的大量减产。内生地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)是一种重要的生防微生物,在生物防治中起着举足轻重的作用。大量研究表明,内生地衣芽孢杆菌的防病机制具有多样性,除了通过分泌抗生物质、溶菌作用、竞争作用抵御病原菌的侵害,有研究指出诱导植物产生系统抗性也是其实现其生防作用的重要机制之一。因此本论文旨在研究内生地衣芽孢杆菌TG116发酵液、菌体悬液及其去菌滤液是否诱导番茄产生系统抗性、诱导抗性产生的条件和生理生化机制,以期初步揭示菌株TG116诱导系统抗性(ISR)的防病机理。  本研究选用实验室保存的具有广谱拮抗作用的内生地衣芽孢杆菌TG116,采用TG116与病原灰葡萄孢菌空间隔离接种的方法进行盆栽试验。结果显示:接种菌株TG116能够降低番茄灰霉病的病情指数,表明TG116可以诱导番茄产生系统抗性,提高抗灰霉病的能力。  本文选择影响番茄诱抗效果的五个关键因素:菌株TG116不同的诱抗物质、接种量、接种浓度、接种方式及诱导接种和挑战接种的时间间隔进行了研究。在单因子试验的基础上,利用响应面法对诱抗条件进行优化。得出优化的诱抗条件:接种量10mL/株,接种浓度6×108CFU/mL,灌根法诱导接种TG116发酵液,3 d后挑战接种灰葡萄孢菌,在此条件下诱抗效果达53.6%。  以苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶等7种防御酶活性及丙二醛(MDA)含量作为植物抗病性反应指标,研究了TG116对番茄叶片防御酶活性的影响,从生理生化角度探讨其诱导番茄产生系统抗性的机理。结果显示:经TG116灌根处理后,番茄叶片中的PPO、PAL、POD、SOD、CAT等防御酶类活性升高;尤其在同时接种TG116和灰葡萄孢菌后,5种防御酶类活性上升的幅度比单独接种TG116高;同时番茄叶片中MDA含量降低,减轻植株细胞膜脂过氧化损伤;TG116处理虽没有直接诱导番茄植物β-1,3-葡聚糖酶活性和几丁质酶活性的升高,但是其诱导处理对促进、稳定和维持已感病植物的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性具有一定作用。研究表明地衣芽孢杆菌TG116能够诱导番茄产生系统抗性。
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