镰刀菌酸在尖孢镰刀菌侵染过程中的产生规律及运输过程探究     

王瑞瑞  王敏  曾吉兴  朱林星  郭世伟 《植物病理学报》2022,52(3):465-475

 镰刀菌酸(FSA)是尖孢镰刀菌产生的主要毒素之一,对病害的发展起到主导作用,但是其产生及运输机制尚不清楚,明确镰刀菌酸在寄主体内的产生过程及运输方式对防控作物枯萎病的发生具有重要的理论意义。本研究以黄瓜品种津春4号和尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌 (Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum) 为试材,进行温室营养液培养试验,对不同侵染时期植株体内的病原菌及镰刀菌酸进行定量分析,结合韧皮部烫伤及分根根盒装置,探究镰刀菌酸的运输及分配机制。结果表明,病原菌的侵染首先从根尖或者侧根原基侵入根系,随后侵入维管组织并局限在木质部导管中,快速大量繁殖并开始产生毒素镰刀菌酸,镰刀菌酸主要通过木质部运输到叶片,发病期(11 dpi)叶片中镰刀菌酸含量是根系中镰刀菌酸含量的10倍。病原菌主要借助镰刀菌酸加速植物萎蔫死亡,并且镰刀菌酸含量与病原菌数量的相关性关系呈显著正相关。本研究进一步明确了病原菌侵染与镰刀菌酸产生的关系,病原菌在根系定殖成功后快速繁殖进入潜育期,随后产生毒素镰刀菌酸,并通过木质部运往地上部,促进叶片萎蔫,加速病原菌进入腐生阶段。在实际生产中我们可以在病害发生前期,未产生大量镰刀菌酸之前加强田间管理,以抑制或减轻枯萎病的发生。  相似文献   

硝态氮抑制尖孢镰刀菌侵染促进黄瓜生长的内在生理机制   总被引：2，自引：1，他引：1  

王敏  周犇  曾吉兴  王瑞瑞  朱林星  沈其荣  郭世伟 《植物营养与肥料学报》2020,26(11):1944-1952

  【目的】  连作障碍严重影响设施农业的发展。不同形态氮素可影响黄瓜土传枯萎病的发生,然而其内在生理机制尚不明确。通过氮素营养调控植物–微生物互作关系,为防控土传病害的发生提供理论依据。  【方法】  以黄瓜品种津春2号和尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌 (FOC) 为试材,进行温室营养液培养试验。设营养液中添加铵态氮不接菌 (A)、硝态氮不接菌 (N)、铵态氮接菌 (AI) 和硝态氮接菌 (NI) 共4个处理。尖孢镰刀菌侵染8天后进行植株样品的采集及测定,包括株高、根长、生物量、病情指数、叶绿素含量、光合特性、叶片温度,并进行了叶肉细胞超微结构的观察,测定了植物全氮、可溶性蛋白及可溶性糖含量。  【结果】  与铵态氮相比,硝态氮营养显著抑制了黄瓜植株枯萎病的发病率,并显著促进了植株的生长以及植株生物量的增加。未接菌条件下,供应铵态氮的植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率、羧化效率及表观量子效率均显著高于供应硝态氮的植株;尖孢镰刀菌的侵染导致供应铵态氮的植株叶绿体结构受损,显著降低了其光合速率、气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙CO₂浓度、羧化效率及表观量子效率,而病原菌侵染对供应硝态氮的植株叶片光合特性无显著影响。未接菌条件下,供应铵态氮的植株叶片温度及水分利用效率显著低于供应硝态氮的植株;尖孢镰刀菌侵染后,供应铵态氮的植株叶片温度及水分利用率显著增加,而病原菌侵染对供应硝态氮的植株无显著影响。叶片温度与蒸腾速率呈显著负相关关系,而与水分利用率呈显著正相关关系。供应铵态氮的植株根系全氮、可溶性蛋白及可溶性糖含量均显著高于供应硝态氮的植株,从而促进病原菌对供应铵态氮的植株的侵染。尖孢镰刀菌侵染后,供应铵态氮的植株根系可溶性蛋白含量显著增加,可溶性糖含量降低,而尖孢镰刀菌侵染对供应硝态氮的植株可溶性蛋白及可溶性糖含量无显著影响。  【结论】  硝态氮能够有效地抑制黄瓜枯萎病的发生,维持叶绿体结构的完整性,保持黄瓜植株正常的光合作用及生长,并减少碳水化合物向根系的运输,从而抑制病原菌的侵染及病害的发生。在黄瓜的设施栽培中,可适当增加硝态氮肥的施用而减少铵态氮肥的投入,以抑制土传枯萎病发生。  相似文献   

黄龙病对柑橘叶片同化物积累和矿质养分运输的影响          下载免费PDF全文

施雅曼  曾吉兴  薛进军  贾书刚  王敏  郭世伟 《植物营养与肥料学报》2023,(5):949-960

【目的】探究感染黄龙病柑橘叶片中光合产物积累、矿质元素运转与病菌侵染的内在联系，为通过营养调节防控黄龙病提供理论基础。【方法】柑橘样品采集于位于广西阳朔的中国柑橘黄龙病研究中心，选取柑橘园中长势一致的健康、染病柑橘植株各6株，取中部有6～8个叶片的枝条为试材，分析叶片病原菌数量、叶片温度，枝条同化物运输及分配。采用X射线荧光光谱（XRF）离子显影、定量电感耦合等离子体质谱（ICPMS）法测定叶片养分分布及含量。【结果】韧皮部杆菌(C. Las)侵染柑橘叶片后，主要定殖于叶片中的筛管、伴胞附近(即叶中脉)，叶中脉中病菌扩增阈值循环数(cycle threshold,Ct值)显著下降。与健康柑橘叶片相比，染病叶片斑驳黄化，叶绿素含量显著降低，叶片温度显著升高；病叶叶肉、叶中脉、韧皮部中淀粉、可溶性总糖、果糖显著高于健康叶片。营养元素在叶片各部位的聚集发生显著变化，Ca、Fe在叶肉明显聚集，K在叶中脉明显聚集，Zn、Cu、Mn在叶肉明显减少。叶肉中Ca与Cu、Cu与Zn呈显著正相关，叶中脉中Ca与Mn、Cu呈显著负相关，线性混合效应模型中病原菌浓度对K、Ca、Fe、Cu、Mn、Zn影响显著，...  相似文献