蕈狀芽孢桿菌防治番茄萎凋病之機制分析平台

作者:湯佳蓉、張碧芳、張道禾、林盈宏、黃振文
年分:2019
出處: 植物醫學,第61卷,第1期,29 – 38 頁

本研究在三角瓶中栽培番茄實生苗與接種生物防治菌及植物病原菌,以分析生物防治菌誘導番茄植株產生抗病的相關機制。以Biolog GP Microplate分析番茄萎凋病菌Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Fol-04菌株及Bacillus mycoides CHT2402和NP02兩菌株對於碳、氮素源的需求,隨後比較生物防治菌及病原菌對營養需求的差異性,以便確立基礎培養基的配方,結果得知在Murashige和Skoog兩氏(MS)培養基中蔗糖的濃度調為1%(w/v),最適於番茄植株、生物防治菌及病原菌等三者間的交互作用。將番茄種子於B. mycoides CHT2402與NP02菌液中催芽後培養於MS培養基二週,再以番茄萎凋病菌單孢接種於番茄莖基部,5天後可見對照組的植株已受病原菌感染且出現倒伏的現象,惟兩生物防治菌處理過的植株尚維持挺立且未表現病徵。自三角瓶、溫室栽植處理及未處理過B. mycoides CHT2402與NP02菌株之番茄根部取樣後,以環氧樹脂包埋後切片,再以光學顯微鏡觀察根部組織之細胞結構,可見處理過B. mycoides CHT2402與NP02之植株根部於表皮細胞下方的細胞壁均較對照組分別增厚0.015-0.018 μm與0.014-0.016 μm以上,至於皮層細胞下方的細胞壁也有是分別類似增厚的現象0-0.008 μm與0.014-0.03 μm。利用穿透式電子顯微鏡觀察的結果,顯示處理過B. mycoides之番茄根部細胞大多於細胞間隙以非結晶物質累積於細胞壁,造成組織增厚的現象。在防禦相關基因表現方面,以即時定量反轉錄聚合酶鏈鎖反應(real time quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction,real time qRT-PCR)分析處理B. mycoides之番茄根部於第9、11、13、15天後之苯丙氨酸氨裂解酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)與脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)基因表現差異。結果顯示於三角瓶中處理B. mycoides NP02後第11天與處理B. mycoides CHT2402後第13天PAL與LOX基因有提高表現之趨勢;另外,溫室中處理過B. mycoides NP02的番茄根部於 11-13天後PAL基因有受誘導表現的現象,且於處理後第13-15天LOX基因亦受誘導表現;然而處理過B. mycoides CHT2402的番茄根部則於處理後第13天僅LOX基因有受高量誘導表現的現象。綜合本研究結果得知B. mycoides須先在病原菌感染前纏據於番茄根部與維管束組織,且誘導番茄植株產生防禦反應,才能有效扺抗萎凋病菌的感染。

點閱: 403

相關資訊

Leave a Comment