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桉树是世界三大速生造林树种之一,种类繁多,生长迅速,适应性强,用途广泛。目前在桉树病虫害中,青枯病的危害最重,危害范围最广,给桉树生产造成很大的经济损失。前人曾对桉树青枯病的病原、病规律和防治方法等进行了一系列研究,取得了一定进展,但对桉树青枯菌对寄主和非寄主侵染、增殖的比较研究了解还比较少,缺乏对桉树青枯病全面而系统的了解。
本文通过水培接种的方法,对桉树青枯菌利用分子转化技术进行GFP重组,并比较研究桉树青枯菌对寄主桉树及非寄主樟树的侵染和在树木体内增殖情况,同时进一步证实樟树是青枯菌非寄主并进一步总结了青枯菌对寄主和非寄主侵染增值差异。
为方便直观地了解该菌株在寄主和非寄主体内的定殖、活动能力及作用方式,利用一个特殊标记对该菌株进行监测是很有必要的,而编码绿色荧光蛋白(GFP)的基因就是一个最具应用前景的标记物。本实验采用电击法对青枯菌(Ralstoniasolanacearum)进行gfp/luxAB基因双标记,以GFP作为青枯菌的荧光标记物,通过标记菌表达的绿色荧光来监测它在根际及植物组织的定殖活动,并对标记菌株的生物学特性及生防功能进行研究。
GFP的荧光检测表明成功地采用gfp/luxAB基因标记了青枯雷尔氏菌。标记后的菌体细胞形状与亲本菌株形状相同,均为长椭圆形,近杆状,整个细胞呈现绿色荧光,PCR结果表明,从标记青枯雷尔氏菌菌株的基因组DNA中扩增出约3.0 kb的gfp基因片段。
桉树青枯菌菌株YX0907在非寄主樟树及寄主桉树根部吸附、入侵和体内增殖情况表明:青枯菌在桉树根内含菌量在各个时间点均比根表含菌量大,而且根表吸附量和根内含菌量随着时间的增加而显著增加;樟树根表吸附量在各个时间点均比根内含菌量大,而且根表吸附量和根内含菌量随着时间的增加而减少。桉树带根苗接种的一个共同特点就是茎基菌含量都比较大,而茎顶、茎中和叶相对较少,接种后,桉树茎各部位及叶含菌量均随着时间的增长而迅速增加;樟树茎各部位及叶含菌量均随着时间的增长先增加后减小,在48小时含菌量为最高,可能是由于桉树对青枯菌较低抗性,而樟树在接受一段时间的刺激后会对青枯菌产生抗性。
研究得出,青枯菌对非寄主樟树和寄主桉树根部吸附量差异不显著,而入侵量差异显著:青枯菌菌株在寄主桉树茎各部的增殖量差异明显,而在非寄主茎各部的增殖量差异不显著。青枯菌对植物吸附、入侵和增殖情况表明:青枯菌不能在非寄主体内增殖,可能是非寄主不感染青枯病的原因。