哈茨木霉微管蛋白与苯并咪唑类杀菌剂的作用机制分析

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
21267001
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
50.0万
负责人：
李敏
依托单位：
东华理工大学
学科分类：
B0607.环境毒理与健康
结题年份：
2016
批准年份：
2012
项目状态：
已结题
起止时间：
2013-01-01 至2016-12-31

项目参与者：
冯雪风；任强；王斌；梁波；
关键词：
作用机制杀菌剂微管蛋白哈茨木霉

项目摘要

Trichoderma genus have important research and development values as important agents in the biocontrol of plant pathogens. Generally, fungal biocontrol agents are active as hyperparasites through conidiophore's infection. But, conidiophore's activation would be restrained in environment when integrated control is implemented combining biocontrol fungi with chemical fungicides due to the high sensitivity of fungai to chemical fungicides, especially with the widely use of benzimidazol since 1960s. Therefore, offer biocontrol fungal resistance to fungicides is an important way to improve spore's field adaptability and disease control effection. The study will estimate the resistance of wild T. harzianum spores to benzimidazole fungicide, carry out the genetic improvement of strains and analysis the mutants tubulin gene sequence, compare the associations between mitotic abnormalities and resistance of mutants, point out the sites associated with fungicides resistance and explore molecular mechanisms of conidiophore against benzimidazole fungicides. Ultimately, biotechnical ways will be established to improve conidiophore's field stability and ecological adaptability.

木霉菌是植物病害微生物防治的重要资源，具有重要的研究开发价值。用于作物病害防治的生防真菌制剂一般都是以分生孢子为有效侵染体的活体制剂，由于生防真菌对化学杀菌剂普遍的高度敏感性，使活性孢子制剂在作物环境中会遇到化学杀菌剂而失活，尤其是上世纪六十年代以来广泛用于防治各种真菌性病害的苯并咪唑类杀菌剂。鉴于此，赋于生防真菌抗杀菌剂的特性是提高孢子制剂田间适应性和病害防治效果的重要途径。本课题旨在从野生哈茨木霉分生孢子对多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂的抗性评价入手，开展菌株的遗传改良及若干随机突变子微管蛋白编码基因的序列分析，比较随机突变子的有丝分裂异常与抗药性状的关联，分离出抗药性的主要关联位点，以探索分生孢子抗苯并咪唑类杀菌剂的分子机理，建立提高真菌孢子制剂田间稳定性和生态适应性的生物技术途径。

结项摘要

木霉菌是植物病害微生物防治的重要资源，具有重要的研究开发价值。用于作物病害防治的生防真菌制剂一般都是以分生孢子为有效侵染体的活体制剂，由于生防真菌对化学杀菌剂普遍的高度敏感性，使活性孢子制剂在作物环境中会遇到化学杀菌剂而失活，尤其是上世纪六十年代以来广泛用于防治各种真菌性病害的苯并咪唑类杀菌剂。鉴于此，赋予生防真菌抗杀菌剂的特性是提高孢子制剂田间适应性和病害防治效果的重要途径。.本课题研究了野生型哈茨木霉菌株hc的抗药性水平，利用紫外诱变的方法，对哈茨木霉进行了遗传改良，在多菌灵浓度高于2μg/mL的平板上共得到315株抗性菌株，突变率约为1/105。选择14株生长速率较快的菌落，检测抑菌中浓度，结果表明，14株抗性菌株抑菌中浓度均有不同程度的提高，其中hc-9抑菌中浓度EC50为：3.72μg/mL，较野生型菌株hc提高了285%。各抗性菌株对多菌灵的抗药性性状可以通过无性生长和分生孢子的无性繁殖稳定遗传。抗性菌株的耐旱性、抗盐性、最适产孢温度与最适生长温度与野生型菌株均无显著差异。测定了对植物病原菌的室内拮抗作用，结果表明，hc-9菌株的抑菌效果与hc菌株相比无明显差异，且保持了对病原菌的重寄生能力。.克隆了哈茨木霉野生型菌株及14株突变株的β1、β2微管蛋白基因，结果发现：β1微管蛋白基因分别在第134、186、236位氨基酸处发生了突变，β2微管蛋白基因分别在第275位氨基酸处发生了突变。.以大豆为研究对象，利用盆栽实验，研究抗性菌株对大豆苗病害的诱导抗病性。结果表明，抗性菌株hc-9与野生型菌株hc均可促进大豆出苗率，改善大豆苗植株生长状况，提高植株干重；突变菌株hc-9诱导处理可以增强大豆幼苗根部的代谢活动，提高大豆苗茎叶及根部POD、CAT和SOD活性，激发大豆幼苗的防卫反应并诱导植株对土壤病原菌的抗病性。