抗人参黑斑病资源筛选与分析
黑斑病是人参主要病害之一，严重影响了人参的品质和产量，抗病育种和生物防治是解决人参黑斑病更为绿色、有效的方法，抗黑斑病人参资源的筛选尤为重要。目前对人参种质资源进行黑斑病抗性筛选工作尚无报道，人参主栽品种对黑斑病抗性较弱，高效生防菌资源有待挖掘，因此本研究通过对人参和林下参资源进行抗性评价，筛选抗性植株，研究人参黑斑病菌（AlternariapanaxWhetz）与抗感黑斑病人参植株互作后，防御酶（SOD、POD、CAT）及抗病相关基因的变化，比较抗感植株基因差异表达情况，并筛选高效生防菌资源，为人参黑斑病的防治奠定基础，研究取得主要结果如下： 1.采用形态学特征及ITS基因序列对分离菌株进行分析和鉴定，结合形态学特征将吉林左家引起人参黑斑病的致病菌鉴定为人参链格孢（Alternariapanax）和交链格孢（Alternariaalternata），致病力检测发现人参链格孢致病性更强。 2.运用离体叶片接种方法对1300余株人参进行黑斑病抗性评价，获得23株抗病植株，6株高感植株，通过对22个抗病相关基因进行PCR扩增，比对抗感植株序列，在PgNBS59基因中挖掘出一个SNP位点，感病植株中该位点由G突变成了T，设计特异性SNP引物进行验证，抗病植株、中抗植株和中感植株均可扩出大小约270bp的条带，高感植株扩增不出相关条带。推测该位点与人参对黑斑病的抗性相关，可用于人参抗黑斑病资源筛选工作。 3.通过观测黑斑菌侵染抗感植株前后三种防御酶变化及防御基因的表达变化，推测POD、PAL、CHI、PGIP、PR4、PR6和CYP716A52v2等7个基因可能与人参对黑斑病的抗性有关，抗病植株可能是由于更高更快的表达PGIPs结合PGase抑制人参叶片细胞壁降解，并编码几丁质酶、几丁质结合蛋白及蛋白酶抑制剂限制黑斑菌生长，裂解黑斑菌细胞，从而抑制了黑斑病的发生和蔓延。初步认为这7个基因可作为判断人参对黑斑病抗性的辅助指标。 4.通过离体叶片接种方法从84株林下参中筛选出了4株抗病材料和2株高感材料，并通过观测黑斑菌侵染抗感植株前后防御基因的表达变化，推测CHI、PR4、CYP716A53v2、PAL和PGIP等5个基因可能与林下参对黑斑病的抗性有关，结合前文人参相关研究认为PAL、CHI、PGIP和PR4可作为判断人参对黑斑病抗性的辅助指标进行人参黑斑病抗病株的选育。 5.从人参根际分离出一株对人参黑斑病具有抑制作用的细菌，结合细胞形态判断、16SrDNA和gyrA基因序列比对分析，鉴定菌株YJ3-7为贝莱斯芽孢杆菌。平板对峙、带毒培养基等实验表明YJ3-7对人参链格孢生长具有很强的抑制效果；离体叶片及盆栽实验表明YJ3-7发酵液可有效防治人参黑斑病，且该拮抗菌可以以较高密度定殖与人参叶片。贝莱斯芽胞杆菌YJ3-7抑菌谱广，防效佳，定殖能力强，可作为新的菌种资源用于人参黑斑病防治。
人参;黑斑病;抗性筛选;抗病机制;生防菌;种质资源
中国农业科学院
硕士
野生动植物保护与利用
郑培和
2022
中文
S567.510.24
2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）