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根瘤病发病原理及防治方法
作者:365体育官网   发布时间:2020-03-09 19:37

  1907年Smith和Townsend证明了植物的根癌病是由细菌引起的。因此Braun在1947年提出肿瘤诱导因子假说(Tumor-inducing Principle,TIP),认为细菌细胞的某种成分,如DNA可能是TIP。对致病因子的研究提供了某些有指导意义的建议。Kerr发现土壤杆菌的致病因子可以在植物肿瘤内转移到无毒的受体菌中去。Zaenen1974年发现所有Agrobacterium tumefaciens致病菌株都带有150~230Kb的大质粒,并指出这可能是Braun所预言的TIP。随后许多学者的工作都证明土壤杆菌的大质粒是致病所必需的。Watson在1977年的工作也证明大质粒是土壤杆菌致病所必需的。Genetello在1977年发现Ti质粒土壤杆菌的一种接合性质粒。Kerr1977年在平板培养基上转移质粒成功。

  Ti质粒虽然是一种转移性质粒,但一般情况下并不容易从一个菌株转移到另一菌株中去,而需要一定种类的冠瘿碱(Opine)启动。章鱼碱(Octopine)诱导章鱼碱型Ti质粒转移,农杆菌素碱(Agrocinopine)A和B(存在于胭脂碱型菌株诱发的肿瘤中)能诱导胭脂碱(Nopaline)型Ti质粒的转移。胭脂碱则能诱导K84的代谢胭脂碱质粒的转移,而代谢胭脂碱质粒的转移能带动产细菌素质粒的转移。Ti质粒上有3个区域与致病过程有关:Vir区,它不进入植物基因组中去,其主要功能是参与肿瘤诱导的早期某些过程。T-DNA区,(TransferredDNA)它插入到植物基因组中去,携带的基因控制肿瘤的生长和冠瘿碱的产生,是最重要的DNA片段。第3个区则控制细菌吸收和利用肿瘤组织内产生的冠瘿碱。病菌侵入植物细胞并使之致瘤分为4个步骤:()1)根癌土壤杆菌与寄主植物伤口细胞结合;(2)T-DNA转移进植物细胞;(3)T-DNA整合进植物细胞核DNA。(4)T-DNA上致瘤基因的表达。一旦T-DNA与细胞核染色体整合后,就能稳定维持,随着细胞分裂而不断复制,致瘤基因表达使植物细胞无控制增生为肿瘤,这一过程实际上是一种天然的植物基因工程。

  根癌病的生物防治根癌病病原细菌的寄主范围很广。但最常见的寄主及易感病的植物是果树,如核果类、桨果类、仁果类和坚果类。它是一种世界性植物细菌病害,带来巨大的经济损失。欧洲、南非的葡萄;美国的桃、葡萄、苹果;澳大利亚的桃、李、杏根癌病都很严重。我国果树根癌病的发生、分布及造成的经济损失情况,还没有统计。据报导,葡萄根癌病在北方地区13个省、市均有不同程度发生,在辽宁、山东、内蒙古、河北;北京等地一些葡萄园病害十分严重。感病品种的发病率为30%~100%;甚至毁园、绝收。樱桃根癌病在山东、大连、河北等地发生严重。桃树根癌病在江苏、浙江、福建及上海郊区普遍发生。在上海市郊10个县,幼树发病率为20%左右,严重的果园植株发病率为90%以上。北京南口农场桃树根癌病发病率为58.2%~100%。1972年,Kerr从土壤杆菌中分离到放射土壤杆菌Agrobacterium radiobacter K84菌株,成功地对核果类果树根癌病进行生物防治。Kerr和Htay通过把放射土壤杆菌非致病菌株K84接种到敏感植物中,能够对植物冠瘿病有很好的生物防治作用。这种防治作用是由于K84产生了一种细菌素,现在被称为Agrocin84(简称为A84),它能够选择性抑制致病性的放射土壤杆菌而对非致病性的菌株没有影响,A84的这一特性被应用于生物防治。

  分离鉴定之后,对改进型k84菌株的防治效果进行了一系列检验,为工厂化生产工艺以及广泛应用的研究奠定了基础。通过数据表明,使用K84菌株可降低发病率99.5%100%,降低病害严重度(即平均每株结瘤数)96.8%100%。抗根癌菌剂K84采用国际上先进的治疗根癌病专用菌剂k84,对根癌病进行生物防治和治疗。K84菌从根部进入植株体内,通过产生对根癌病菌有专化性抑制作用的细菌素,起到植株对根癌病免疫的作用。另外K84生物菌剂在土壤中具有较强的竞争能力,优先定殖于伤口周围,从而实现一次用药,终生有效的良好效果。

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