印度梨形孢誘導小白菜抗病、促生、抗逆的作用及其機理的初步研究.pdf

1、印度梨形孢Pirformospora indica是一種能夠定殖在多種寄主植物根部的內生真菌,它的作用和叢枝菌根真菌非常相似。該真菌能夠促進植物生長,加快植物對氮、磷等礦物質的吸收,提高作物逆境脅迫的忍耐性,誘導植物產生系統(tǒng)抗性等。
　　 小白菜Brassica chinensis L.是十字花科蕓薹屬的重要植物,是介于油菜Brassica campestris L.與擬南芥Arabidopsis thaliana L.Heyn

2、h兩種模式種之間的一種植物,生長期短,易種植。在長江中下游地區(qū),占蔬菜總量的四分之一。其產量極易受到生物與非生物侵害的影響。本文主要對印度梨形孢誘導小白菜抗病、促生、抗逆的作用及其機理進行了初步研究,研究結果如下:
　　 1.建立了印度梨形孢與小白菜的共培養(yǎng)模式。通過對比接種一個菌絲塊和兩個菌絲塊的處理得出,接種有兩個菌絲塊的處理的小白菜具有更長的主根、更多的側根以及更高的生物量。通過顯微鏡觀察印度梨形孢在小白菜根部的定殖發(fā)現(xiàn),

3、印度梨形孢的厚垣孢子可以定殖在根部細胞內,形成圓形體,穩(wěn)定存在。
　　 2.印度梨形孢誘導小白菜對黑斑病的抗性。將黑斑病病原菌Alternaria brassica(Berk)Sacc.的孢子懸浮液接種于與印度梨形孢共培養(yǎng)兩天后的小白菜葉片上,并于接種后的第一天和第三天檢測葉片中抗病蛋白基因(Disease resistanceprotein,DRP)的表達,結果表明:在接種黑斑病菌后的第一天,葉片中的抗性基因的表達開始增強,經(jīng)

4、印度梨形孢處理的植株該基因的表達量高于對照。但此時根部該基因的表達變化并不明顯,與對照幾乎相同。到了第三天,不論是葉片還是根中的抗病蛋白基因的表達均急劇上調,印度梨形孢處理的植株的基因表達量顯著高于對照。對病情指數(shù)的考察發(fā)現(xiàn):在第6天,對照植株已全部被侵染;到了第10天,未定殖印度梨形孢的對照植株的根、莖全部受到侵染且死亡,而印度梨形孢處理的小白菜只有在葉片上呈現(xiàn)少量病斑。
　　 3.印度梨形孢促進小白菜生物量的增加。在共培養(yǎng)的

5、第6和10天,測量處理和對照的小白菜的主根長度、側根的數(shù)量、平均側根長度以及根莖的鮮重得出,在第6天和第1天,較對照相比,定殖有印度梨形孢的小白菜的主根長度分別提高了105％和88.99％;側根數(shù)量是對照的兩倍;平均側根長度分別增加了80.77％和70.33％;根的鮮重分別提高了84.93％和73.09％;莖的鮮重增加了73.64％和107.86％。此外,印度梨形孢還促進了小白菜主根的生長、側根數(shù)量增加和長度的加長、根毛增多等。

6、　　 4.單獨作用的生長素在印度梨形孢促進小白菜生長的過程中無作用。通過研究單獨使用生長素、印度梨形孢菌絲塊、印度梨形孢細胞壁提取物和印度梨形孢菌絲水溶物的結果表明,印度梨形孢菌絲塊對小白菜的促生作用最為明顯;生長素單獨作用只是增加了側根的生長,對整體植株的生長無作用;細胞壁提取物和菌絲水溶物對小白菜的生長具有促進作用,但是效果不如菌絲塊的作用顯著。通過對擬南芥中Auxin基因在小白菜中的半定量RT-PCR發(fā)現(xiàn),不論在葉片還是根中,經(jīng)

7、印度梨形孢處理和對照植株中該基因的表達量幾乎完全一致。
　　 5.干旱脅迫條件下,印度梨形孢可以通過提高抗氧化酶活性及干旱相關基因和蛋白的表達提高小白菜的抗旱性。用聚乙二醇(PEG)模擬干旱脅迫狀態(tài),測量過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶的活性以及干旱相關基因(DREB2A,CBL1,ANAC072和RD29A)、CAS蛋白的表達發(fā)現(xiàn),經(jīng)印度梨形孢處理的小白菜的抗氧化酶活性急劇且快速增