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油茶是我国所特有的重要木本油料树种,具有很高的利用价值和经济价值。近年来,我国湖南、江西、广西等主要产区油茶炭疽病发生普遍,严重影响了油茶产量和品质。目前,炭疽病菌的致病机制以及油茶对炭疽病的抗病机制尚未见报道。控制油茶炭疽病的首要任务是了解病害的发病机理,关键在于阻碍炭疽病菌的侵入。因此,研究炭疽病菌侵染寄主的细胞、生化基础生物学过程,对有效防控油茶炭疽病具有重要意义。本论文从细胞、生化水平上研究炭疽病菌与油茶的互作机制,观察了炭疽病菌侵染寄主的途径及过程,检测了炭疽病菌产生致病性相关胞外酶的种类及活性,探寻了寄主抵抗病原菌相关生理生化变化,主要研究结果如下:(1)油茶炭疽病菌侵染寄主的细胞学研究。利用显微观察法、整体透明染色法和冰冻组织切片法对炭疽病菌侵染过程进行了研究。根据炭疽病菌侵染特点,可为侵入前期、侵入阶段和侵入后扩展3个主要阶段。侵染前期,即分生孢子在叶片表面的萌发阶段,接种2 h后有孢子开始萌发,长出细而短的一个或两个芽管,接种4～6 h内,分生孢子大量萌发,产生的芽管长度各不一样,孢子萌发率在9 h时高达90%;分生孢子长出芽管后,在芽管顶端产生附着胞,附着胞在接种后9h开始形成;接种后12h,附着胞基本发育成熟,呈暗褐色,中间有两个油球。侵入阶段,附着胞成熟后并附着在寄主表皮,寻找合适的位入位点,绝大多数通过产生的侵入钉直接穿透寄主侵入到寄主细胞中,少部分附着胞通过气孔侵入寄主细胞。侵入后扩展阶段,接种后36h病原菌穿破角质层后,进入表皮细胞,逐渐扩展到栅栏组织细胞中;随后,侵染菌丝进入到海绵组织中,逐渐杀死周围的细胞,5 d后叶片最终表现出典型的炭疽病症状。(2)油茶炭疽病菌侵入过程中的关键酶作用研究。通过离体培养,不同碳源(蔗糖、果胶、麸皮、羧甲基纤维索钠CMCNa、油茶叶片)均可诱导油茶炭疽病菌产生纤维素酶、果胶酶和漆酶。活体外以CMCNa为诱导底物时,羧甲基纤维素酶(Cx酶)和漆酶活性最高,分别为73.20 U/mg、4.50U/mg;以果胶为诱导底物时,果胶酶活性最高为317.73 U/mg;油茶叶作为诱导底物时,产生的纤维素酶、果胶酶和漆酶活力均较高。不同处理的5种酶液对叶片的降解作用差异明显,CMCNa诱导产生的酶液对叶片降解程度高,整个叶片呈现黑色;麸皮诱导酶液次于CMCNa;蔗糖、果胶、油茶叶诱导产生的酶液对叶片降解程度较轻,叶片局部褐变并有水渍化症状。炭疽病菌接种油茶后,发病叶片的各部位中,病健交界处的细胞壁降解酶活性最高。植株于接种4 d后开始发病,细胞壁降解酶活性迅速增强;接种6 d后滤纸酶(FPA)、β-葡萄糖苷酶和漆酶活性达到最高,分别为4.53、7.44、1.21 U/mg;Cx酶和果胶酶则在第8 d时酶活性最高,为15.79、25.49U/mg;接种10～16d,酶活性比较稳定。(3)油茶对炭疽病菌侵染的生理响应研究。通过炭疽病菌接种油茶苗,检测了活性氧的迸发,测定了不同接种时间油茶体内PAL、POD、PPO等酶活性及酚类物质和可溶性总糖含量的变化。二氨基联苯胺(DAB)显色结果表明,病原菌侵入位点周围的寄主细胞有显著的活性氧迸发,聚集了棕褐色沉淀,而且侵染时间越长,细胞表面的棕褐色沉淀越少。炭疽病菌处理后,PAL、POD和PPO等酶的活性增加,酚类物质与可溶性总糖含量升高。接种初期,PAL和POD活性缓慢上升,然后快速上升,均在第5d到达高峰值,分别为18.47U/gmin,15.40 U/gmin,随后活性下降,第9d时的活性仍比对照组高;而PPO在接种第3 d活性最高,尔后开始下降;处理组接种初期油茶体内酚类物质含量比后期高,可溶性总糖含量持续上升,接种初期时为13%,接种后9 d增长到31%。