三裂叶豚草霜霉菌生物学特性及其致病机理研究

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三裂叶豚草是重要的外来入侵生物,如何防治该杂草已成为杂草学家和社会普遍关注的问题。利用专性寄生病菌是防治三裂叶豚草的有效途径。作者在调查三裂叶豚草真菌病害时发现了三裂叶豚草霜霉菌(PlasmoparaangustiterminalisNovotelnova),该病菌对三裂叶豚草表现出一定的致病性,为此,本论文对该霜霉菌的生物学特性和致病机理进行了系统研究,以便为利用该菌防治三裂叶豚草奠定理论基础。 经形态观察和寄主范围测定,鉴定该霜霉菌为苍耳轴霜霉(PlasmoparaangustiterminalisNovotelnova)。利用NaOH透明法和乳酚油透明法检查卵孢子,并对该菌孢子囊的萌发条件及其侵染能力等方面进行研究,测定霜霉菌侵入后不同发病程度的豚草叶片蛋白质含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和光合速率的变化,测定了三裂叶豚草防御性酶系[丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、活性氧]和电导率的变化,以此评价霜霉菌的生物防治潜力。 通过观察,首次发现了苍耳轴霜霉菌的卵孢子形态,并提出了卵孢子的最佳观察方法。研究证明,该霜霉菌的孢子囊在0-30℃都能萌发,其中适宜温度范围为15-20℃,最适温度为18℃;孢子囊萌发需较高的湿度,湿度低于95%时不萌发;可溶性淀粉对孢子囊的萌发有强烈的促进作用;低温(-20℃)降低了霜霉菌孢子囊的萌发力。恒温条件下,在10℃~20℃范围内随着温度的升高,霜霉菌侵染能力增强;保湿时间低于2h,霜霉菌不能侵染三裂叶豚草,说明湿度条件是影响三裂叶豚草发病与否的重要因素。 通过对霜霉菌侵入后三裂叶豚草叶片的生理活性的研究,发现三裂叶豚草发病的病级越高,其叶绿素含量和光合速率越低,同时活性氧的含量增高,表明三裂叶豚草叶片受侵染后发生膜质过氧化,生物膜受损。 寄主范围测定结果表明,该霜霉菌只侵染苍耳和三裂叶豚草,对其它农作物及经济和观赏植物不侵染,具备寄主专一、种群发展速度快等特点,可结合利用苍耳柄锈菌三裂叶豚草专化型控制三裂叶豚草的危害。本研究为利用霜霉菌防治三裂叶豚草提供了理论依据。
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