水楊酸誘導(dǎo)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(xué)殺菌劑防治，但長期使用化學(xué)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(dǎo)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(xué)誘導(dǎo)劑。本研究以主栽品種鴨梨（Pyrus bretschneideri‘Yali’）為試材，探討水楊酸誘導(dǎo)梨抗輪紋病的作用效果，從植物

2、抗氧化酶、病程相關(guān)蛋白等方面闡述水楊酸誘導(dǎo)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(dǎo)及輪紋病菌脅迫對梨葉綠素?zé)晒馓匦浴㈦娮杩箙?shù)的影響，試圖為利用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)、電阻抗技術(shù)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(dǎo)后梨中NPR1基因轉(zhuǎn)錄表達水平進行分析。主要研究結(jié)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(dǎo)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(dǎo)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(jié)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(dǎo)后梨對輪紋病抗性的增強是來源于其對植物的誘導(dǎo)抗病性作用。
　　 2.外源水楊酸誘導(dǎo)后梨葉片中內(nèi)源水楊酸總含量升高

4、，其中游離態(tài)水楊酸含量降低，結(jié)合態(tài)水楊酸含量升高，表明水楊酸誘導(dǎo)梨系統(tǒng)獲得抗病性的建立與內(nèi)源水楊酸狀態(tài)的改變相關(guān)。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(jié)果表明，水楊酸誘導(dǎo)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(dǎo)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(zhì)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(dǎo)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(zhuǎn)換效率（Fv/Fm）、實際光化學(xué)效率（Y(Ⅱ)）、光化學(xué)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(yīng)中心造成破壞。外源水楊酸誘導(dǎo)后梨葉片的非光化學(xué)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(xué)猝滅系數(shù)無顯著變化。誘導(dǎo)葉片接種病菌后，光系統(tǒng)Ⅱ最大原初光能轉(zhuǎn)換效率（Fv/Fm）、光化學(xué)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(yīng)中心的傷害，提高光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心對光能的吸收利用。
　　 5.0.2 mmol·L-1水楊酸誘導(dǎo)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(nèi)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(nèi)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(diào)控。結(jié)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(dǎo)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(dǎo)后表達增強，這將有助于激活下游防衛(wèi)基因