哈茨木霉菌多菌灵抗性选育与β-微管蛋白突变位点研究

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当今农业生产中,化学杀菌剂仍然作为主要的植物真菌病害防治手段。植物生防菌具有化学杀菌剂所不具备的多种优点,但对化学杀菌剂敏感,二者在植物病害防治上具有一定的互补作用。所以,选育可耐受化学农药的生防菌菌株对农业生产有着重要意义。本研究利用紫外线-氯化锂复合诱变法对哈茨木霉出发菌株hc进行多菌灵抗药性诱变,获得抗性突变株315株,利用PCR方法分析其β-微管蛋白基因序列,筛选到3株在β-1微管蛋白基因编码区上引起单个氨基酸水平突变的碱基突变菌株,并对其中抗多菌灵能力最强的突变菌株hc-9进行进一步研究。利用含药平板检测多菌灵对突变菌株的抑菌有效中浓度变化。结果证实,多菌灵对突变株hc-9的抑菌有效中浓度较出发菌株hc提升285%,且经转接12代后,该突变菌株对多菌灵的耐药能力相对稳定;利用对峙培养及载玻片法研究突变株对不同病原真菌的抑菌效果,发现该菌株的抑菌效果与出发菌株hc相比无明显差异,且对病原菌仍具有重寄生能力;以察氏培养基为基本培养基,改变其中的碳、氮源,培养温度及pH,并利用不同盐浓度与PEG模拟盐胁迫与干旱胁迫,研究突变株hc-9的生理特性变化。发现在上述条件下,突变株hc-9的菌丝生长速率皆小于出发菌株hc,但不同条件下变化趋势一致。以大豆为研究对象,利用盆栽实验,测定不同土壤处理样品中大豆苗期地上与地下部分几种生理指标(三种抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量),研究哈茨木霉hc菌株及其突变株hc-9的应用前景。结果表明:与病原菌处理组相比,添加哈茨木霉出发菌株hc与其突变株hc-9及多菌灵的处理均有提高根系与叶片中的各种抗逆酶活性,降低丙二醛含量的能力。其中病原菌+哈茨木霉突变菌株的叶片及根系的SOD酶(超氧化物歧化酶)、CAT酶(过氧化氢酶)活性提高幅度均较大;而病原菌+多菌灵的处理MDA含量降低最多,该处理叶片中MDA含量为0.022μmol/g,降低43.59%;但同时添加多菌灵与突变株hc-9的处理变化表现与单独添加哈茨木霉菌与多菌灵表现不一致,例如无论是叶片和根系中的SOD酶活性均低于其它各处理。叶片接种大豆菌核病核盘菌后,测定接菌后不同处理抗氧化酶活性变化,其中SOD,POD酶活提高速度均大于CK对照组,MDA含量各处理均小于CK对照组。本实验结果为今后对哈茨木霉菌的研究与综合应用提供了科学依据。
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