油茶病害與防控機制研究

目錄
第1章 研究綜述1
1.1 油茶的經(jīng)濟重要性及其病害研究綜述1
1.1.1 油茶概述及其重要性1
1.1.2 云南省油茶栽植現(xiàn)狀1
1.1.3 油茶病害發(fā)生現(xiàn)狀及研究進展2
1.1.4 油茶病害的防治現(xiàn)狀6
1.2 植物病原菌與寄主互作模型7
1.2.1 病原菌與植物的互作模型7
1.2.2 病原菌與動物的互作模型8
1.3 植物應(yīng)對病原物的防御機制8
1.3.1 植物的組成型抗性9
1.3.2 植物的誘導型抗性10
1.4 植物免疫中的激素信號轉(zhuǎn)導12
1.4.1 茉莉酸/乙烯介導的免疫反應(yīng)信號轉(zhuǎn)導12
1.4.2 水楊酸介導的免疫反應(yīng)信號轉(zhuǎn)導14
1.5 秀麗隱桿線蟲抵御病原菌的天然免疫通路16
1.5.1 MAPK 信號通路16
1.5.2 DAF-2/DAF-16 信號通路16
1.5.3 TGF-β 信號通路17
1.5.4 PCD 信號通路17
1.5.5 TLR 信號通路17
1.6 植物內(nèi)生菌與根際微生物的研究進展18
1.6.1 植物內(nèi)生菌的研究方法18
1.6.2 植物內(nèi)生菌物種與功能多樣性20
1.6.3 植物內(nèi)生菌與宿主關(guān)系的研究24
1.6.4 根際微生物群落及其多樣性24
1.6.5 叢枝菌根真菌與植物抗病性研究進展27
1.7 油茶物候期及樹體養(yǎng)分生態(tài)化學計量的研究進展31
1.7.1 油茶物候期研究進展31
1.7.2 油茶樹體養(yǎng)分研究進展32
1.7.3 油茶土壤養(yǎng)分研究進展33
1.7.4 生態(tài)化學計量研究進展34
第2 章 油茶炭疽病和根腐病的發(fā)生與流行35
2.1 試驗材料與儀器35
2.1.1 供試試劑35
2.1.2 供試植物35
2.1.3 供試培養(yǎng)基36
2.1.4 供試儀器36
2.2 試驗方法37
2.2.1 油茶炭疽病和根腐病的病害調(diào)查37
2.2.2 油茶炭疽菌和根腐病菌的分離與保存37
2.2.3 病原菌的形態(tài)學鑒定38
2.2.4 病原菌分子鑒定及系統(tǒng)發(fā)育38
2.2.5 病原菌的致病性測定40
2.2.6 代表性炭疽菌菌株的復合侵染40
2.2.7 代表性炭疽菌菌株的生物學特性40
2.2.8 云南油茶炭疽病發(fā)病規(guī)律研究41
2.3 結(jié)果與分析42
2.3.1 油茶炭疽病病害調(diào)查42
2.3.2 油茶炭疽菌的分離43
2.3.3 油茶炭疽菌的形態(tài)學鑒定44
2.3.4 油茶炭疽菌的分子鑒定及系統(tǒng)發(fā)育48
2.3.5 油茶炭疽菌的致病性測定51
2.3.6 代表性炭疽菌菌株的復合侵染53
2.3.7 代表性炭疽菌菌株的生物學特性54
2.3.8 油茶根腐病調(diào)查及病原菌鑒定56
2.3.9 云南油茶炭疽病發(fā)病規(guī)律研究58
2.4 小結(jié)與討論63
2.4.1 小結(jié)63
2.4.2 討論64
第3章 油茶炭疽菌和擬南芥互作模型的建立67
3.1 試驗材料與儀器67
3.1.1 供試試劑67
3.1.2 供試植物68
3.1.3 供試菌株68
3.1.4 供試培養(yǎng)基68
3.2 試驗方法69
3.2.1 擬南芥的栽植與管理69
3.2.2 擬南芥接種油茶炭疽菌70
3.2.3 組織化學染色70
3.2.4 葉片組織石蠟切片71
3.2.5 油茶暹羅炭疽菌actin 基因表達量分析71
3.2.6 轉(zhuǎn)錄組測序及差異基因分析73
3.2.7 植物激素影響擬南芥對炭疽菌的抗性分析75
3.3 結(jié)果與分析76
3.3.1 油茶炭疽菌侵染擬南芥進程分析76
3.3.2 油茶炭疽菌actin 基因表達量分析77
3.3.3 總RNA 提取及轉(zhuǎn)錄組測序77
3.3.4 差異基因表達分析79
3.3.5 差異基因KEGG 功能分析81
3.3.6 差異基因KEGG 富集及通路分析83
3.3.7 轉(zhuǎn)錄因子差異表達分析86
3.3.8 qPCR 驗證差異表達基因86
3.3.9 植物激素影響擬南芥對炭疽菌的抗性分析88
3.4 小結(jié)與討論89
3.4.1 小結(jié)89
3.4.2 討論89
第4章 油茶炭疽菌和秀麗隱桿線蟲互作模型的建立91
4.1 試驗材料與儀器91
4.1.1 供試試劑91
4.1.2 供試蟲株92
4.1.3 供試菌株92
4.1.4 供試培養(yǎng)基92
4.2 試驗方法93
4.2.1 油茶炭疽菌的培養(yǎng)93
4.2.2 大腸桿菌OP50 的培養(yǎng)93
4.2.3 線蟲的培養(yǎng)及同步化93
4.2.4 油茶炭疽菌-秀麗隱桿線蟲共培養(yǎng)體系的建立94
4.2.5 油茶炭疽菌分生孢子對線蟲存活率的影響94
4.2.6 油茶炭疽菌分生孢子對線蟲基本生物學特性的影響94
4.2.7 油茶炭疽菌代謝物對線蟲基本生物學特性的影響96
4.2.8 秀麗隱桿線蟲響應(yīng)油茶炭疽菌的轉(zhuǎn)錄組分析97
4.2.9 秀麗隱桿線蟲RNAi97
4.3 結(jié)果與分析98
4.3.1 共培養(yǎng)體系培養(yǎng)基的篩選98
4.3.2 不同種類油茶炭疽菌分生孢子對線蟲存活率的影響100
4.3.3 油茶炭疽菌分生孢子對線蟲基本生物學特性的影響101
4.3.4 油茶炭疽菌代謝物對線蟲基本生物學特性的影響105
4.3.5 秀麗隱桿線蟲響應(yīng)油茶炭疽菌的轉(zhuǎn)錄組分析108
4.3.6 干擾lact-3、ced-9 和ZK218.5 基因?qū)€蟲生物學功能的影響120
4.3.7 干擾arx-1、coq-8、C13F10.6 基因?qū)€蟲生物學功能的影響125
4.4 小結(jié)與討論129
4.4.1 小結(jié)129
4.4.2 討論130
第5章 油茶內(nèi)生芽孢桿菌防控炭疽病的機制研究134
5.1 試驗材料與儀器134
5.1.1 供試試劑134
5.1.2 供試菌株134
5.1.3 供試培養(yǎng)基134
5.2 試驗方法135
5.2.1 內(nèi)生細菌的分離與培養(yǎng)135
5.2.2 內(nèi)生細菌的16S rRNA 序列分析與鑒定135
5.2.3 內(nèi)生細菌中生防菌的篩選及鑒定135
5.2.4 菌株DZY6715 和YYC155 發(fā)酵代謝物的非靶向代謝組學分析139
5.2.5 菌株DZY6715 和YYC155 誘導油茶的抗病防御酶140
5.2.6 菌株DZY6715 和YYC155 誘導油茶抗病性的轉(zhuǎn)錄組學分析141
5.3 結(jié)果與分析141
5.3.1 內(nèi)生細菌的分離培養(yǎng)及16S rRNA 序列分析141
5.3.2 生防菌的篩選及鑒定143
5.3.3 菌株DZY6715 和YYC155 的抑菌活性及生防效果148
5.3.4 菌株DZY6715 和YYC155 發(fā)酵代謝物非靶向代謝組分析152
5.3.5 菌株DZY6715 和YYC155 誘導油茶的抗病防御酶164
5.3.6 菌株DZY6715 和YYC155 誘導油茶抗病的轉(zhuǎn)錄組分析169
5.4 小結(jié)與討論176
5.4.1 小結(jié)176
5.4.2 討論176
第6章 油茶葉片內(nèi)生菌與炭疽病的交互作用研究183
6.1 試驗材料與儀器183
6.1.1 供試試劑183
6.1.2 供試材料183
6.1.3 供試菌株184
6.1.4 供試培養(yǎng)基184
6.2 試驗方法185
6.2.1 植物總DNA 提取185
6.2.2 序列擴增及測序185
6.2.3 高通量測序數(shù)據(jù)分析186
6.2.4 油茶葉片內(nèi)生菌的分離186
6.2.5 葉片內(nèi)生菌的鑒定187
6.2.6 葉片內(nèi)生菌生理生化測試187
6.2.7 內(nèi)生菌nifH 基因擴增188
6.2.8 內(nèi)生菌溶磷能力測定189
6.2.9 內(nèi)生菌產(chǎn)鐵能力測定189
6.2.10 內(nèi)生菌解鉀能力測定189
6.2.11 內(nèi)生拮抗菌株篩選189
6.2.12 拮抗內(nèi)生菌生防效果驗證190
6.3 結(jié)果與分析190
6.3.1 高通量測序數(shù)據(jù)與質(zhì)控190
6.3.2 油茶病、健葉片內(nèi)生細菌多樣性分析190
6.3.3 油茶病、健葉片內(nèi)生細菌群落組成191
6.3.4 樣本組間差異顯著微生物分析193
6.3.5 油茶內(nèi)生細菌功能潛力預(yù)測194
6.3.6 油茶葉片內(nèi)生細菌的分離及鑒定196
6.3.7 不同因素對油茶內(nèi)生細菌分離的影響200
6.3.8 油茶葉片內(nèi)生細菌促生潛力測定202
6.3.9 拮抗內(nèi)生細菌菌株的篩選203
6.4 小結(jié)與討論204
6.4.1 小結(jié)204
6.4.2 討論205
第7章 油茶炭疽病發(fā)生與叢枝菌根真菌關(guān)系研究208
7.1 試驗材料與儀器及研究區(qū)域概況208
7.1.1 供試材料208
7.1.2 供試試劑與儀器208
7.1.3 研究區(qū)域概況209
7.2 試驗方法209
7.2.1 油茶炭疽病發(fā)生情況調(diào)查209
7.2.2 AMF 的分離鑒定209
7.2.3 AMF 菌根定植率檢測210
7.2.4 AMF 多樣性分析211
7.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理211
7.3 結(jié)果與分析211
7.3.1 油茶炭疽病發(fā)生與AMF 的定植情況211
7.3.2 AMF 孢子分子鑒定212
7.3.3 AMF 孢子形態(tài)學鑒定213
7.3.4 AMF 豐富度和多樣性216
7.3.5 油茶炭疽病與AMF 定植相關(guān)性分析216
7.4 小結(jié)與討論217
7.4.1 小結(jié)217
7.4.2 討論217
第8章 油茶根腐病根際土壤與根系內(nèi)生菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性分析219
8.1 試驗材料與儀器及研究區(qū)域概況219
8.1.1 供試材料219
8.1.2 供試試劑與儀器220
8.1.3 研究區(qū)域概況220
8.2 試驗方法220
8.2.1 土壤理化性質(zhì)測定220
8.2.2 油茶根系及根際土壤總DNA 提取及高通量測序221
8.2.3 高通量測序數(shù)據(jù)分析222
8.2.4 AMF 菌根定植率及土壤孢子密度測定222
8.3 結(jié)果與分析222
8.3.1 不同病害等級根腐病油茶土壤理化性質(zhì)測定222
8.3.2 不同病害等級油茶根系及根際土壤內(nèi)真菌的α 多樣性分析223
8.3.3 不同病害等級油茶土壤及根系樣品真菌的群落組成224
8.3.4 不同病害等級油茶根系及根際土壤中真菌β 多樣性分析228
8.3.5 環(huán)境因子對油茶根系及根際土壤真菌群落組成的影響230
8.3.6 根系和根際土壤真菌群落的功能多樣性特征231
8.3.7 不同病害等級油茶根系及根際土壤內(nèi)細菌的α 多樣性分析233
8.3.8 不同病害等級油茶土壤及根系樣品細菌的群落組成234
8.3.9 不同病害等級油茶根系及根際土壤中細菌β 多樣性分析238
8.3.10 環(huán)境因子對油茶根系及根際土壤細菌群落組成的影響238
8.3.11 根系和根際土壤細菌群落的功能多樣性特征240
8