由Ralstonia solanacearum引起的青枯病是发生于热带、亚热带及温带的一种毁灭性土传病害。青枯病菌的寄主范围很广,可以危害35个科的200多种植物,我国绝大部分省区都有该病的发生和危害。随着新寄主的不断出现和近年来全球变暖等因素,世界范围内青枯病的发生也越来越普遍和严重,探究青枯病致病和植物抗病机理以及寻找防治青枯病的有效方法显得尤为重要。 生物防治的研究和应用是当前青枯病防治的研究热点之一。过去沿用的生物防治措施的原理是通过拮抗微生物分泌的抗生素或水解酶来杀死病原物,或通过营养竞争影响病原物的繁殖和生长。近年来,国内外学者在利用基因工程手段获得的青枯病菌无致病力菌株防治植物青枯病方面取得了初步进展。研究发现,利用青枯病菌hrp（hypersensitive reaction and pathogenicity）基因簇中的某些片断缺失的方法产生的无致病力突变体,在室内防治番茄青枯病取得了很好的效果,但相关的机理还不清楚。本研究以hrp-突变体为生防因子,建立以我国番茄品种为材料的青枯病生防体系,测定其生防效果,并对机理进行了初步研究。 首先分别采用传统蘸根接种法和改良蘸根接种法,对供试番茄品种接种青枯病致病菌株GMI1000。发现感抗程度不同的番茄品种对GMI1000菌株的反应在两种接种方法中表现一致,但由于改良蘸根接种法存在着节省人力、物力和试验空间以及缩短接种周期等特点,成为本论文采用的接种方法,同时也为大量番茄青枯病苗期抗病性鉴定提供了一种迅速而有效的接种方法。 以中蔬6号为供试番茄品种,预接种hrp-突变体后不同时间点再接种致病菌GMI1000,发现预接种hrp-突变体后6h-48h具有良好的生防效果,而72h和7d的生防效果虽然大大降低,但仍有一定的生防作用。 预接种hrp-突变体的生防效果体现在致病菌在番茄体内的繁殖能力降低。单接致病菌GMI1000的番茄植株,接种后第2天体内就出现了细菌,而且在番茄植株内繁殖很快,第8天达到最高值,细菌浓度为10¹⁵cfu/g;而预接种hrp-突变体的番茄植株,接种后第8天才出现致病菌,第10天的细菌浓度为10⁶ cfu/g。 对接种的番茄进行茎基部组织超显微观察,接种GMI1000致病菌24h及番茄发病中早期,番茄木质部导管内都发现了大量细菌,导管邻近薄壁细胞细胞壁发生降解;而同时期接种hrp-突变体的番茄木质部导管内却没有细菌,细胞壁正常。本研究中没有观察到由hrp-突变体引起的植物抗病结构的变化,如侵填体等。可能由于所取植株部位不适所致,也可能由丁二植物细胞结构抗性不是hrp-突变体对青枯病菌产生生防效果的主要原因。该工作需要进一步验证。 用RT-PCR对番茄总RNA进行表达分析,发现hrp-突变体和GMI1000都能引起病程相关蛋白PR-1的表达,但在表达时间和表达量上存在差异。但该结果连同其他PR蛋白编码基因及其他防卫基因的表达还需要采用RT-PCR和Northern杂交等方法进一步确认。