干热处理对西瓜种子活力及细菌性果斑病灭菌效果影响的研究

南京中医药大学翰林学院药学系毕业设计（论文）开题报告 课 题 名 称： 干热处理对西瓜种子活力及细菌性果斑病灭菌效果影响的研究 学 生 姓 名： 学 号： 专 业： 指 导 教 师： 实 习 单 位： 南京中医药大学翰林学院药学系2017年 3 月 16 日南京中医药大学本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名学号专业/年级/班级指导教师姓名职称所在单位或部门课题来源国家自然科学基金 、江苏省自然科学基金课题类型基础研究课题名称干热处理对西瓜种子活力及细菌性果斑病灭菌效果影响的研究毕业设计（论文）的内容和意义 内容：1. 干热处理对西瓜细菌性果斑病灭菌效果的影响 2. 不同缓冲处理对种子活力的影响 3. 干热处理对种子活力的影响 意义：干热处理研究主要分干热处理对病原菌的灭菌效果和干热处理对种子活力的影响两部分，现有文献针对西瓜细菌性果斑病的有效干热处理的温度、时间组合研究较少，干热处理过程中种子活力变化的研究大多局限在简单的发芽趋势，而种子在不同温度、时间干热处理过程中，种子内部生理活性及耐贮藏性的变化研究鲜有报道。并且在对种子抗逆性的研究中发现，在对种子进行高温处理前，对种子进行一定温度的缓冲能让种子较好地适应高温，而缓冲方式也有待进一步探索。 研究方案和技术路线1. 干热处理对西瓜细菌性果斑病灭菌效果的影响将继代活化的细菌性果斑病菌在LB平板培养基上划线培养，翻转培养基，在33恒温培养箱中培养3d-4d，将平板上的菌落用无菌水洗下，并稀释成浓度约108CFU/ml的菌悬液，即波长为600nm下吸光度为0.4左右的细菌个数。将西瓜种子按1克种子:4m1菌悬液的比例浸泡，振荡2h (28,180rmp )，再35烘干备用。2. 不同缓冲处理对种子活力的影响种子高温干热灭菌处理前温度预缓冲处理分三种:T1：500h(对照组)，T2：5012h, T3: 5024h。此缓冲处理的作用主要是及让种子在进行高温干热处理前经历阶梯温度缓冲，以增强种子的适应能力。3. 干热处理对种子活力的影响种子进行预备处理后处理后直接将烘箱温度调到各高温干热灭菌处理设定温度，进行以下处理，不处理的种子本身含水量为7%左右，直接将其放入烘箱内进行不同温度、时间干热处理组合，CK为不经过干热处理的种子。研究进度第一阶段：2017年3月上旬：文献综述思路形成，实验方案制定；第二阶段：2017年3月下旬：初步试验、实验条件选择；第三阶段：2017年4月至5月：进行实验研究；第四阶段：2017年5月至六月：整理数据，撰写论文。特色与创新1、 探索干热处理与种子活力及灭菌效果的关系，从而对实际生产应用提供理论依据。指导教师意 见指导教师签名： 年 月 日教研室或实习单位意 见负责人签名： 年 月 日学院意见 常务副主任签名： 年 月 日文献综述：干热处理对西瓜种子活力及细菌性果斑病灭菌效果影响的研究 摘要：以含水量为7%左右的西瓜种子为研究材料，研究不同温度预缓冲处理对干热处理过程中种子活力的影响，以及干热处理对西瓜种子活力和细菌性果斑病灭菌效果的影响。以探索西瓜种子高温干热处理前最佳的温度缓冲组合，及最佳的干热处理组合。 关键词： 干热处理；西瓜；种子活力；细菌性果斑病1、种子处理技术概况目前随着西瓜种植的规模化、产业化趋势愈加明显，西瓜病害问题已成为严重威胁西瓜生产的重要因素之一，加上连作障碍等因素导致西瓜病害问题日益严峻。世界各地主要危害西瓜的病害主要有细菌性果斑病、枯萎病、炭疽病、疫病、碎倒病、霜霉病等。这些病害一旦爆发，能造成西瓜植株大面积枯萎和死亡，影响西瓜产量和品质。在西瓜的主要病害中，很多病原物主要依靠种带传播。因此，从种子这处源头去防治病害是非常高效的办法。种子处理方法概况起来分为三大类:物理方法、化学方法和生物方法。第一类，物理方法。主要是利用热力、冷冻、干燥等一系列的物理手段。主要常用的有热力法，即利用热力来抑制或杀灭病原菌，并且设置能有效杀菌的温度，并且对种子影响较小的温度来杀菌。物理方法又可分为湿热和干热处理法。其中，湿热法应用得较普遍，农民家中常用的热水浸种都属于温热法。干热处理法即将干种子放在70-75甚至更高的温度下处理，对多种病毒、细菌和真菌等病原物都有很好的灭菌效果。目前被广泛应用于较耐热及价格较高的种子上。除此之外，物理方法还包括核辐射、微波法等。曾报道，适当的辐照对玉米果穗细菌和霉菌具有一定的抑制作用，而利用微波法能处理玉米种子携带的玉米枯萎病病原菌。第二类化学方法，是指使用化学药剂处理种子来杀死种子携带的病原菌，或以此保护、治疗带病的种子，使种子萌发出苗整齐、健壮，提高种子的生活力。化学处理方法又分药剂处理法、发酵法以及种子生产包装过程中常用的种子包衣。化学法对杀死病菌有很好的效果，但同时药剂残留及对种子的损伤也相对较大。因此所选用的药剂品种及其浓度、浸泡温度和浸泡时间是影响浸种灭菌效果和对种子造成药害的重要因素，当然不同类型的种子对药剂的适应能力也有所不同。常用的杀菌剂有甲醛、甲霜灵、多菌灵、百菌清、石灰波而多液、福美双等。第三类，生物防治主要是利用微生物代谢产物和有益微生物对农作物病害的抑制作用来进行防治的技术与方法，现阶段主要被用于生物防治的因子包括抗生素、拮抗微生物和植物诱导子等，生物防治最大的优点是环保，虽然近年来在生防治研究方面取得了不少成果9，但依然有诸多问题的存在，许多生物防治菌功能物质、繁殖规律和作用机理不明确，影响其充分发挥作用，导致效果不稳定，难以大面积推广应用等。2、种子干热灭菌处理的研究现状及问题2.1种子干热处理与其它种子处理方法的比较种子灭菌处理中应用较为广泛的是热水浸种和化学药剂处理，这些方法都需要用水浸泡种子，在种子生产过程中增加了对其清洗药、再烘干等工序，对种子生产商来说增加了成本，并且药剂浸泡种子不仅对种子外观造成影响，并且药剂残留还会影响种子活力。因此，干热处理作为一种物理处理方法，有着得天独厚的优点:1、能安全有效防治种传细菌性病害、真菌病害，尤其是对种传病毒，如绿斑驳花叶病毒、烟草花叶病毒; 2、不需要加湿或液体浸种，操作工序简单，并且对种子活力及外观伤害性也较少;3、不用农药处理，为生产者提供安全种子;4、由于热导性，干热处理不仅对种子外部，而且对种子内部的病菌也能起到杀菌效果;4、已经有商业化生产且技术成熟的专用设备。随着我国种子产业的发展，越来越多的企业选择运用干热处理的方法对种子进行灭菌处理，特别是在葫芦科、茄果类等耐热性较好的种子上应用更加广泛。2.2干热处理对病原物灭菌效果的研究现状有关种子干热灭菌的报道比较多，然而不同的作物种子对温度的耐受力不同，不同病原菌的致死温度也有所不同，因此在使用干热灭菌时其要求的使用温度也有区别。长井雄治等于1987年曾报道，经70处理3天可钝化葫芦类种子的CGMMV病毒，同时亦可钝化番茄种子携带的TMV病毒。李明等报道76高温干热处理黄瓜种子72h，起到了一次性处理去除种子内外携带的病原菌及病毒，且不影响种子的发芽和生活力。宋顺华等以蔬菜种子为材料对其进行试验时发现，干热处理方法对减少白菜种子上黑腐病菌的带菌量非常有效，白菜京春白种子在65、70、75、80处理条件下，单粒种子上病原细菌的带菌量比对照分别减少92%、99%、99%和100% 。3、细菌性果斑病的发病特征、危害西瓜细菌性果斑病(Bacterial Fruit Blotch of watermelon，简称BFB )，又称西瓜斑点病、西瓜细菌性果腐病、西瓜水浸病和西瓜腐斑病，是葫芦科植物上的一种严重的检疫性病害，它的病原菌属燕麦噬酸菌西瓜亚种(Acidovorax avenae subsp .citrulli, Aac )。细菌性果斑病菌的寄主除西瓜、香瓜、哈密瓜、甜瓜外，其它瓜类作物，瓤瓜、黄瓜、苦瓜、南瓜、西葫芦、节瓜、丝瓜等葫芦科植物也都有表现症状。此外，茄子、番茄、胡椒等茄科植物也曾报道了细菌性果斑病的发生。目前国内常报道的自然发病寄主植物主要为西瓜、甜瓜2种，葫芦科其他作物上鲜为报道此病害的发生。细菌性果斑病主要危害西瓜的果实、子叶和真叶，整个生育期都有可能发病，尤其湿度大的环境有利于发病。幼苗期，子叶感染，子叶的背面沿叶脉附近呈水浸状病斑，下胚轴也会出现水浸状病斑，有的会扩展到叶缘，在湿度较大的环境下，病斑进一步扩大，并且病斑正面、背面溢出白色菌脓，苗期发病严重会造成幼苗倒伏、死亡。病原菌主要在寄附在种子和土壤中的植物残体上，成为病染源。病菌主要通过植株的伤口、气孔侵染及农事操作过程中的农具等传播流行。细菌性果斑病是典型的种传性病害，带菌种子萌发后环境适宜即能侵染植株子叶，导致幼苗发病。病苗移栽后，借喷灌或雨水而传播。在果实形成时，病菌经幼果表皮上的伤口和气孔侵染果实，因为幼果表皮的蜡层还未形成，因此幼果的侵染机率远高于果实成熟后期。长时间高温、高湿等天气是其大面积发病的主要诱因。随着西瓜、甜瓜种植面积的扩大细，病原菌可能长期遗留在西、甜瓜主产地，成为我国西瓜、甜瓜产业潜在的巨大威胁。该病传播快、危害广，在育苗阶段能造成幼苗大量死亡，并且果腐病的蔓延非常迅速，一旦流行病情难以控制，截止目前，该病已经在许多国家发生，包括加拿大、美国、日本、澳大利亚、巴西、中国等16个国家都有报道，大面积流行时，能使大部分西瓜失去商品价值，造成巨大经济损失，所以在瓜类的生产过程中必须严格监控，避免其造成毁灭性的损失。参考文献：1 牛庆伟,孔秋生,黄远,别之龙. 不同药剂处理对西瓜细菌性果斑病带菌种子的影响J. 长江蔬菜. 2012(22) 2 宋顺华,吴萍,郑晓鹰,丁海凤. 干热处理对蔬菜种子质量的影响及其杀菌效果研究J. 河南农业科学. 2011(04) 3 熊亮斌,刘箐,王天昌,高丽萍,王婧,刘姝彤,宋蕤,施颖波,王军平,文朝慧. 改良DAS-Dot-ELISA检测西瓜细菌性果斑病菌J. 微生物学通报. 2010(10) 4 张洁,郭数进,马金虎. 高温老化处理对棉花种子抗逆酶活性的影响J. 山西农业科学. 2010(04) 5 周玉亮. 莲金属硫蛋白和热激蛋白基因在种子活力中的功能分析D. 中山大学 2011 6 楚璞. 莲膜联蛋白的鉴定及其在种子耐热性和活力中的功能研究D. 中山大学 2011 7 李瑞云,杨琳,常华,刘伟,闫书鹏,高富欣. 不同温度干热处理对几种蔬菜种子萌发的影响J. 中国蔬菜. 2011(16) 8 张学军,朱文军,王登明,张龑,李寐华,伊鸿平. 一种新种子处理剂对瓜类细菌性果斑病的防治效果J. 中国瓜菜. 2011(04) 9 戴荣珍. 油菜种子的干热处理J. 云南农业. 2011(07) 10 郭立新. 西瓜细菌性果斑病菌检测技术研究进展J. 北方园艺. 2011(07)11 Norman W. Schaad,Elena Postnikova,Aaron Sechler,Larry E. Claflin,Anne K. Vidaver,Jeffrey B. Jones,Irina Agarkova,Alexander Ignatov,Ellen Dickstein,Bruce A. Ramundo. Reclassification of subspecies of Acidovorax avenae as A. Avenae (Manns 1905) emend., A. cattleyae (Pavarino, 1911) comb. nov., A. citrulli Schaad et al., 1978) comb. nov., and proposal of A. oryzae sp. nov.J. Systematic and Applied Microbiology . 2008 (6)12 J. T.Lessl,A.Fessehaie,R. R.Walcott. Colonization of Female Watermelon Blossoms by Acidovorax avenae ssp. citrulli and the Relationship between Blossom Inoculum Dosage and Seed InfestationJ. Journal of Phytopathology . 2007 (2) 13 Changes in malondialdehyde content and in superoxide dismutase, catalase and glutathione reductase activities in sunflower seeds as related to deterioration during accelerated agingJ. Physiologia Plantarum . 2006 (1) 14 R. R.Walcott,A.Fessehaie,A. C.Castro. Differences in Pathogenicity between two Genetically Distinct Groups of Acidovorax avenae subsp. citrulli on Cucurbit HostsJ. Journal of Phytopathology . 2004 (5)说 明1根据教育部对毕业设计（论文）的评估标准，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室或实习单位审查，学院教学