水楊酸誘導梨抗輪紋病作用機制研究.pdf

1、梨是我國的優(yōu)勢樹種，也是我國傳統(tǒng)的出口創(chuàng)匯果品。梨輪紋病是梨生產(chǎn)上主要病害之一，目前，主要依靠化學殺菌劑防治，但長期使用化學殺菌劑不僅易使病菌產(chǎn)生抗藥性，而且存在農(nóng)藥殘留等問題，對食品安全、環(huán)境保護以及人類健康等造成不利影響。植物誘導抗病性是控制植物病害的重要方法之一，水楊酸是已經(jīng)被認定的系統(tǒng)獲得抗性化學誘導劑。本研究以主栽品種鴨梨（Pyrus bretschneideri‘Yali’）為試材，探討水楊酸誘導梨抗輪紋病的作用效果，從植物

2、抗氧化酶、病程相關蛋白等方面闡述水楊酸誘導增強梨對輪紋病抗性的生理生化機制。并通過研究水楊酸誘導及輪紋病菌脅迫對梨葉綠素熒光特性、電阻抗參數(shù)的影響，試圖為利用葉綠素熒光技術、電阻抗技術監(jiān)測梨輪紋病提供初步的參數(shù)。采用實時熒光定量PCR的方法，對水楊酸誘導后梨中NPR1基因轉錄表達水平進行分析。主要研究結果如下:
　　 1.水楊酸處理顯著提高鴨梨對梨輪紋病的抗性。用0.2 mmol·L-1水楊酸對鴨梨葉片及果實誘導處理，接種輪紋病

3、菌后，葉片的病情指數(shù)顯著降低，誘抗效果達21.86％;誘導處理后的果實在接種3d時，發(fā)病率比對照降低38.64％，接種7d時，果實病斑直徑顯著低于對照。水楊酸對輪紋病菌毒性測定結果表明0.002～0.2mmol·L-1水楊酸對輪紋病菌的生長無抑制作用，即0.2 mmol·L-1水楊酸對輪紋病菌無直接毒性，說明水楊酸誘導后梨對輪紋病抗性的增強是來源于其對植物的誘導抗病性作用。
　　 2.外源水楊酸誘導后梨葉片中內源水楊酸總含量升高

4、，其中游離態(tài)水楊酸含量降低，結合態(tài)水楊酸含量升高，表明水楊酸誘導梨系統(tǒng)獲得抗病性的建立與內源水楊酸狀態(tài)的改變相關。對葉片中超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)同工酶譜的分析結果表明，水楊酸誘導處理后SOD、PPO同工酶譜均未出現(xiàn)新的酶帶，但酶譜帶表達量增強。
　　 3.水楊酸誘導處理后梨葉片及果實中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)和幾丁質酶(CHI)活性增強，并且降低了膜脂

5、過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)和超越陰離子(·O2-)的含量，表明水楊酸對其有系統(tǒng)誘導作用，增強梨對輪紋病菌侵染的抵抗能力。
　　 4.病菌侵染后葉片的光系統(tǒng)Ⅱ最大原初光能轉換效率（Fv/Fm）、實際光化學效率（Y(Ⅱ)）、光化學猝滅系數(shù)（qP）、最大表觀電子傳遞效率（ETRmax）減小，說明病菌對光系統(tǒng)Ⅱ反應中心造成破壞。外源水楊酸誘導后梨葉片的非光化學猝滅系數(shù)(NPQ)、光系統(tǒng)Ⅱ原初量子效率(Q)和最大表觀電子傳遞效率（ETRm

6、ax）提高，光化學猝滅系數(shù)無顯著變化。誘導葉片接種病菌后，光系統(tǒng)Ⅱ最大原初光能轉換效率（Fv/Fm）、光化學猝滅系數(shù)（qP）和最大表觀電子傳遞效率（ETRmax）降低幅度減小，表明水楊酸能夠緩解病菌對光系統(tǒng)Ⅱ反應中心的傷害，提高光系統(tǒng)Ⅱ反應中心對光能的吸收利用。
　　 5.0.2 mmol·L-1水楊酸誘導后，接種病菌葉片的高頻電阻率、低頻電阻率、胞外電阻率、胞內電阻率和弛豫時間分布系數(shù)減小;接種病菌果實的低頻電阻率、胞外電阻率

7、和弛豫時間增大，高頻電阻率、胞內電阻率和弛豫時間分布系數(shù)減小。
　　 6.克隆鴨梨NPR1基因，研究外源水楊酸對NPR1基因的表達調控。結果表明NPR1基因在梨不同器官中的表達量差異較大，葉片、果肉中NPR1基因的表達量較高，莖中的表達量顯著低于其它器官。水楊酸誘導后梨葉片中NPR1表達量有明顯升高，果皮中NPR1的表達量在水楊酸處理24 h顯著升高。梨葉片和果皮中的NPR1基因在水楊酸誘導后表達增強，這將有助于激活下游防衛(wèi)基因