霜霉病脅迫對黃瓜幼苗葉片光合作用的影響.pdf

1、黃瓜是重要的蔬菜作物之一。由古巴假霜霉菌[Pseudoperonosporacubensis(PerketCurt)RostovI(P.cubensis)引起的霜霉病是黃瓜生產(chǎn)中最具破壞性的葉部病害,在世界各黃瓜產(chǎn)區(qū)廣為流行。目前,研究者已開展了黃瓜霜霉病遺傳規(guī)律和抗病品種的改良等研究。但霜霉病脅迫對黃瓜產(chǎn)量形成的關(guān)鍵因素如光合作用的影響機(jī)理還不十分清楚。為此,本研究以幼苗期黃瓜為試材,試圖研究霜霉病脅迫對氣孔、氣體交換參數(shù)、葉綠素?zé)晒?/p>

2、參數(shù)以及光合作用關(guān)鍵酶的影響,探討黃瓜過敏性反應(yīng)對光合作用影響的機(jī)理,為黃瓜抗病機(jī)理研究、高產(chǎn)栽培及抗病育種提供理論依據(jù)和技術(shù)策略。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.注射和噴霧接種后,抗病自交系DR和感病自交系112在侵染點(diǎn)均能形成不規(guī)則多角形水漬狀病斑,隨著病情的發(fā)展,抗病自交系DR葉片的侵染點(diǎn)形成壞死病斑,感病自交系112的病斑發(fā)展為彌散狀。田間觀察進(jìn)一步證實(shí)了這一結(jié)果。細(xì)胞學(xué)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),黃瓜抗病自交系DR接種后,氧爆發(fā)急劇

3、形成,木質(zhì)素和胼胝質(zhì)在侵染點(diǎn)迅速累積。以上結(jié)果表明,抗病自交系DR在霜霉病侵染后發(fā)生了過敏性反應(yīng)(HR)。
　　 2.黃瓜葉片感染霜霉病后,菌絲通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞,在這個過程中氣孔受到損傷,影響到正常開張閉合。
　　 3.在過敏性反應(yīng)前期,與對照相比,氣孔導(dǎo)度(GS)變化不大,而胞間CO2濃度(CI)以較大幅度下降,表明凈光合速率(Pn)的下降主要由胞間CO2濃度即氣孔因素引起的,即病原菌的侵染影響了氣孔的功能,影響到

4、CO2的吸收,因而,導(dǎo)致凈光合速率下降；光合有效輻射(PAR)與氣孔導(dǎo)度的變化趨勢基本相同,這表明病原菌脅迫時,氣孔開度減少或部分關(guān)閉,導(dǎo)致氣孔阻力加大,光合有效輻射下降,導(dǎo)致光合作用下降。
　　 4.過敏性反應(yīng)發(fā)生后,PSII非環(huán)式光合電子傳遞速率(φPSⅡ)、PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)化效率(Fv/Fm)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)呈下降趨勢,而非光化學(xué)猝滅系數(shù)值(NPQ)上升。PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)化效率和光化學(xué)猝滅系數(shù)值的降低,表明葉片PS

5、Ⅱ的原初光化學(xué)效率和從天線色素到PSⅡ的傳能效率均明顯受到過敏性反應(yīng)的影響,出現(xiàn)了光抑制現(xiàn)象,使光合碳代謝的電子供應(yīng)受到極大限制,影響了光合作用的進(jìn)行。
　　 5.黃瓜幼苗發(fā)生過敏性反應(yīng)后,光合作用關(guān)鍵酶3-磷酸甘油酸脫氫酶(3-GAP)與核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RLJBPCase)活性均低于CK,而乙醇酸氧化酶(GO)活性增加；GAP活性的迅速下降,致使GAP脫氫酶活性地降低,可能直接影響到3-磷酸甘油醛轉(zhuǎn)變?yōu)?,3-二