水楊酸誘導(dǎo)梨抗輪紋病作用機(jī)制研究.pdf

1、梨是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)樹種，也是我國(guó)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(zhǎng)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(wèn)題，對(duì)食品安全、環(huán)境保護(hù)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(rèn)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(qiáng)梨對(duì)輪紋病抗性的生理生化機(jī)制。并通過(guò)研究水楊酸誘導(dǎo)及輪紋病菌脅迫對(duì)梨葉綠素?zé)晒馓匦?、電阻抗參?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(cè)梨輪紋病提供初步的參數(shù)。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR的方法，對(duì)水楊酸誘導(dǎo)后梨中NPR1基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平進(jìn)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(duì)梨輪紋病的抗性。用0.2 mmol·L-1水楊酸對(duì)鴨梨葉片及果實(shí)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(dá)21.86％;誘導(dǎo)處理后的果實(shí)在接種3d時(shí)，發(fā)病率比對(duì)照降低38.64％，接種7d時(shí)，果實(shí)病斑直徑顯著低于對(duì)照。水楊酸對(duì)輪紋病菌毒性測(cè)定結(jié)果表明0.002～0.2mmol·L-1水楊酸對(duì)輪紋病菌的生長(zhǎng)無(wú)抑制作用，即0.2 mmol·L-1水楊酸對(duì)輪紋病菌無(wú)直接毒性，說(shuō)明水楊酸誘導(dǎo)后梨對(duì)輪紋病抗性的增強(qiáng)是來(lái)源于其對(duì)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(duì)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(dá)量增強(qiáng)。
　　 3.水楊酸誘導(dǎo)處理后梨葉片及果實(shí)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(qiáng)，并且降低了膜脂

5、過(guò)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(duì)其有系統(tǒng)誘導(dǎo)作用，增強(qiáng)梨對(duì)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(shí)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(shuō)明病菌對(duì)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(wú)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(duì)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(duì)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(shí)間分布系數(shù)減小;接種病菌果實(shí)的低頻電阻率、胞外電阻率

7、和弛豫時(shí)間增大，高頻電阻率、胞內(nèi)電阻率和弛豫時(shí)間分布系數(shù)減小。
　　 6.克隆鴨梨NPR1基因，研究外源水楊酸對(duì)NPR1基因的表達(dá)調(diào)控。結(jié)果表明NPR1基因在梨不同器官中的表達(dá)量差異較大，葉片、果肉中NPR1基因的表達(dá)量較高，莖中的表達(dá)量顯著低于其它器官。水楊酸誘導(dǎo)后梨葉片中NPR1表達(dá)量有明顯升高，果皮中NPR1的表達(dá)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(dá)增強(qiáng)，這將有助于激活下游防衛(wèi)基因