根系分泌物在硅介導(dǎo)番茄青枯病抗性中的作用機理研究.pdf

1、青枯病（Ralstonia solanacearum）是由茄科勞爾氏菌引起的一種土傳病害。硅（silicon，Si）能提高番茄對青枯病的抗性作用，傳統(tǒng)的研究大多集中在地上部的誘導(dǎo)抗性，而對地下部和土壤的抗性研究較少。本研究選取番茄感病材料 HYT和抗病材料H7996，通過水培實驗和有機酸與水楊酸添加實驗，重點探討青枯菌侵染下，外源硅處理增加番茄青枯病抗性的根系調(diào)控機制。主要研究結(jié)果如下：
　　2 mM硅處理增強感病材料HYT的抗病

2、性，其發(fā)病率和病情指數(shù)分別降低37.5％和25.0%，而于抗病材料H7996影響不大。施硅處理后兩種番茄根莖葉中的青枯菌數(shù)量均有所減少，但不顯著，其中莖部青枯菌數(shù)量最多，達到107~108 cfu·g-1。施硅處理后，兩種番茄的根莖葉硅含量均顯著增加，其中根系硅含量增加幅度最大。
　　青枯菌侵染后期，番茄植株的根系生長和葉片光合作用受到嚴(yán)重抑制，而硅處理能顯著改善這些性狀，對感病材料 HYT尤其明顯。與接菌不施硅相比，硅處理顯著促

3、進根系生長，增加番茄根系的表面積51.6%、直徑22.8%和體積46.8%，提高葉片的凈光合速率65.9%、胞間二氧化碳濃度30.6%和蒸騰速率208%。
　　在青枯菌脅迫下，感病材料 HYT根系分泌的檸檬酸增多，但加硅處理后根系分泌的檸檬酸含量降低。與接菌不施硅相比，施硅處理顯著降低根系和根系分泌的檸檬酸含量，分別為51.1%~231%和6~16倍。對于抗病材料 H7996，接種青枯菌前期，Rs處理的根系和根系分泌有機酸較加硅處

4、理多，而接種中后期加硅處理的有機酸含量較多。此外，施硅處理后感病材料 HYT的延胡索酸水化酶活性顯著低于接菌處理，但外源硅處理抗病材料H7996后，3種有機酸代謝相關(guān)酶活性均顯著高于接菌處理。
　　青枯菌侵染后期，施硅處理后感病材料 HYT根系氨基酸含量較未施硅處理顯著增加，幾種氨基酸的總含量顯著增加9.9%。對于抗病材料H7996，根系氨基酸的變化與有機酸一致，其中外源硅處理后根系賴氨酸和苯丙氨酸含量顯著增加，分別為97.2%~

5、248%和12.8%~38.3%。在另一方面，接菌不施硅的處理根系纈氨酸含量較施硅顯著增加77.5%~78.5%。
　　有機酸和水楊酸添加實驗結(jié)果表明，添加5mg·L-1水楊酸和水楊酸+2 mM Si后，感病材料HYT發(fā)病率分別降低18.1%~29.7%和17.4%~28.6%，而且水楊酸添加后其莖部青枯菌數(shù)量也顯著降低62.5%，但添加檸檬酸和蘋果酸無顯著作用。此外，添加蘋果酸的處理使植株干重和鮮重顯著下降，接菌+水楊酸+硅（R

6、s+SA+Si）處理和接菌+檸檬酸（Rs+CA）處理的根表面積和根體積均顯著高于對照組；接種7 d后，接菌處理和接菌+檸檬酸處理的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率均顯著低于對照組。對于抗病材料 H7996，添加處理均能使其發(fā)病率下降，而接菌+蘋果酸（Rs+MA）處理和接菌+水楊酸+硅處理的發(fā)病率最低，較接菌（Rs）處理發(fā)病率低25%，但接菌+蘋果酸處理的莖葉鮮重較低，各添加處理的莖葉干重均顯著低于對照組；此外各添加處理的