條斑紫菜Pyropia yezoensis赤腐病抗性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建.pdf

1、條斑紫菜（Pyropiayezoensis）是世界上產(chǎn)值最高的海藻之一，僅日本、韓國、中國三國的年產(chǎn)值就超過20億美元。然而，近年來紫菜養(yǎng)殖海區(qū)頻繁出現(xiàn)的病害、爛菜現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。國內(nèi)外學(xué)者從環(huán)境生態(tài)學(xué)、病原學(xué)、病害的預(yù)防、監(jiān)測和紫菜本身的狀態(tài)等多個(gè)角度進(jìn)行了研究，但至今尚未發(fā)現(xiàn)有效的解決方法。本研究在前人的基礎(chǔ)上，通過分析條斑紫菜正常生長和紫菜腐霉侵染條件下，抗病有關(guān)的生理生化指標(biāo)的變化，從生理生化水平較為系統(tǒng)的研究了紫菜腐

2、霉侵染引起的紫菜抗病性的變化，運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，通過主成分分析，構(gòu)建了能夠用于條斑紫菜抗病性評(píng)價(jià)的綜合指標(biāo)，為條斑紫菜抗病品系的篩選提供理論依據(jù)，為探討條斑紫菜抗病機(jī)制提供參考。
　　1.條斑紫菜抗病相關(guān)的生理生化指標(biāo)的測定
　　研究了紫菜腐霉侵染對(duì)條斑紫菜葉狀體防御性物質(zhì)脯氨酸(Pro)，保護(hù)性酶類苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)，防御信號(hào)活性氧(ROS)、細(xì)胞損傷指示性物質(zhì)丙二醛(MDA)及熒光動(dòng)力學(xué)參數(shù)

3、，在不同時(shí)間點(diǎn)(0、1、3、5、7、9d)的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:紫菜腐霉侵染能夠打破細(xì)胞ROS的動(dòng)態(tài)平衡，引起ROS含量極顯著增加(P＜0.01)，進(jìn)而影響細(xì)胞滲透壓平衡，表現(xiàn)為Pro含量極顯著增加(P＜0.01)，并導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)保護(hù)酶類PAL和PPO活性極顯著增加（P＜0.01），并且ROS積累引起細(xì)胞膜脂過氧化，MDA含量發(fā)生極顯著變化（P＜0.01）。紫菜腐霉侵染引起的條斑紫菜熒光動(dòng)力學(xué)參數(shù)的分析表明:紫菜腐霉侵染導(dǎo)致PSⅡ最大量子

4、效率Fv/Fm顯著降低，導(dǎo)致PSⅡ反應(yīng)中心受到破壞，阻礙了電子傳遞，YⅡ下降，光能捕獲效率降低，因此，用于光合作用的電子減少，機(jī)體為了保護(hù)自身，不得不將過量的能量以熱耗散形式散發(fā)出去，NPQ值顯著上升。由此推測條斑紫菜葉狀體對(duì)紫菜腐霉侵染的生理響應(yīng)過程為:紫菜腐霉侵染引起藻體ROS含量積累上升，積累的ROS激活機(jī)體防御系統(tǒng)，Pro含量增加以調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透平衡;同時(shí)積累的ROS激活細(xì)胞內(nèi)保護(hù)酶類，PAL和PPO的活性增強(qiáng)。并且迅速積累的RO

5、S引起細(xì)胞損傷，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂過氧化，產(chǎn)生并積累MDA。另外，2）瞬間積累的ROS產(chǎn)生極大氧脅迫，破壞了機(jī)體的光合器官結(jié)構(gòu)的完整性，影響植物光合作用的順利進(jìn)行，導(dǎo)致熒光動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化。本實(shí)驗(yàn)為全面了解條斑紫菜防御紫菜腐霉侵染的機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)為后續(xù)條斑紫菜赤腐病抗性品系的選育提供了理論指導(dǎo)。
　　2.條斑紫菜赤腐病抗性評(píng)價(jià)綜合指標(biāo)的構(gòu)建
　　我們分析了條斑紫菜抗病有關(guān)的生理生化指標(biāo)在紫菜腐霉侵染過程中的變化情況。研究結(jié)果

6、表明，抗病有關(guān)的生理生化指標(biāo)(ROS、MDA、Pro、PAL、PPO、NPQ、Qp、Fm/Fv、YⅡ)與紫菜腐霉侵染的時(shí)間有顯著相關(guān)(P＜0.05)，有一定隨侵染時(shí)間增加的趨勢。因此本研究選取測定方便、廣泛存在且隨紫菜腐霉侵染時(shí)間有顯著變化的抗病有關(guān)的生理生化指標(biāo)，通過主成分分析，構(gòu)建用于評(píng)價(jià)條斑紫菜對(duì)紫菜腐霉抗性的綜合指標(biāo)表達(dá)式，即:Z=0.12*zPro-0.12*zMDA+0.18*zROS+0.24*zPAL+0.19*zPPO

7、+0.14*zFv/Fm+0.17*zYⅡ-0.07*zqP-0.05*zNPQ。
　　3.條斑紫菜不同品系對(duì)紫菜腐霉侵染的抗性評(píng)價(jià)
　　我們研究了實(shí)驗(yàn)室常用5個(gè)條斑紫菜養(yǎng)殖品系對(duì)紫菜腐霉侵染抗性的相對(duì)強(qiáng)弱。抗性評(píng)價(jià)是通過對(duì)生長條件一致、狀態(tài)良好的等量的5個(gè)品系材料加入相同濃度的紫菜腐霉孢子，充分感染后(9d)，測定抗病相關(guān)的生理生化指標(biāo)的變化，然后利用已經(jīng)構(gòu)建的條斑紫菜赤腐病抗性評(píng)價(jià)綜合指標(biāo)，對(duì)5個(gè)實(shí)驗(yàn)品系的抗病性進(jìn)行定量