青枯菌侵染不同抗病烟草品种的防御性酶活性及代谢组分差异分析

【目的】为烟草抗病育种和抗性鉴定提供生化代谢指标。【方法】采用茎部注射法对抗病品种粤烟97和感病品种长脖黄接种青枯雷尔菌Ralstonia solanacearum,并采用比色法和GC-MS法分别进行相关防御性酶活性及代谢物质的测定。【结果】抗病品种粤烟97的PAL、SOD、POD、PPO活性,接菌组与对照组均分别高于感病品种长脖黄的接菌组与对照组;抗病品种粤烟97和感病品种长脖黄分别在接菌后第7天和第5天,PAL活性高于对照组,其余时间酶活性接菌组均低于对照组;抗病品种粤烟97和感病品种长脖黄在受青枯雷尔菌侵染前期,SOD、POD、PPO酶活性均提高,随着时间延长酶活性均低于对照组。POD和PPO同工酶凝胶电泳表明:抗病品种粤烟97同工酶类型多于感病品种长脖黄;接菌后第3天,粤烟97的同工酶谱带宽度与色度增强,而长脖黄无增强现象。说明抗病品种能快速应对外界刺激,加速相关抗病物质的形成。代谢物检测表明:抗病品种粤烟97接菌组中肌肉肌醇、烟碱、苹果酸、L-苏氨酸等物质的相对质量分数高于对照组,而感病品种长脖黄接菌组中这些物质均低于对照组,反映品种间抗青枯病能力的强弱可能与上述物质有关。【结论】烟草不同抗病品种叶片中PAL、SOD、POD、PPO酶活性的高低,以及上述代谢物质含量的变化,可作为反映烟草抗青枯病的生化指标。     

黄龙病菌感染对长春花 SOD 和 POD 活性的影响

【目的】比较黄龙病菌感染对长春花叶、茎、根 3 个组织中超氧化物岐化酶（SOD）和过氧化物酶（POD） 活性的影响。【方法】采用分光光度计法测定黄龙病菌感染后长春花叶、茎、根 3 个组织中 SOD 和 POD 的活性。 【结果】染病长春花中 SOD 活性随感染时间的增加,逐渐下降,活性最低时,叶、茎和根 SOD 活性分别只有健 康对照的 61%、55% 和 47%。3 个组织间 SOD 活性总体表现为叶 > 茎 > 根。染病长春花中 POD 活性随感染时间 的增加呈现先上升后下降的趋势,叶、茎和根 POD 活性最高出现在嫁接后 30、35、35 d,活性分别为健康对照 的 205%、254% 和 194%,根中 POD 活性总体较叶、茎部高。【结论】黄龙病菌感染对长春花各组织中 SOD 和 POD 酶的活性均有较大影响,SOD 和 POD 活性的增加对长春花抵抗 CaLas 侵染起重要作用。     

青枯无致病力菌株对烟草青枯病的诱导抗性与控病作用

为了探讨青枯无致病力菌株对烟草青枯病的控病作用和是否诱导烟草抗病及其控病机理。采用TTC培养基,从茄青枯病株上分离获到青枯无致病力菌株Au004-1,用喷雾法及含菌培养基法测定其对青枯致病菌的抑制作用,并进行烟草青枯病温室盆栽控病试验;用该菌伤根灌接烟草,然后用紫外分光光度计测定叶片的过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性,电泳分析病程相关蛋白(PRP)变化。结果发现,该菌株对青枯致病菌具有抑制作用,抑菌带宽分别1.03和0.83 cm;在温室盆栽试验中它对烟草青枯病具有较好的防效,接种致病菌30 d后相对防效可达77.5%;该菌处理的烟草苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)及多酚氧化酶(PPO)活性增强,病程相关蛋白(PRP)含量增加。试验结果表明这株青枯无致病力菌株除可直接抑制青枯致病菌外,很可能诱导烟草产生青枯病抗性。     

根癌农杆菌感染对甘薯外植体生理生化特性的影响

 【目的】研究根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）菌株N9-1侵染甘薯外植体后其生理生化特性的变化规律。【方法】用根癌农杆菌菌株N9-1侵染甘薯品种“新大紫”的茎段、叶片和叶柄为外植体,分别在共培养0、1、3、5 d后取样,测定根癌农杆菌感染甘薯外植体后的生理生化特性变化。【结果】根癌农杆菌感染甘薯茎段、叶片和叶柄外植体后,可溶性蛋白质含量随共培养天数的增加而逐渐下降。在感染初期,由于逆境的出现,消耗了外植体内大量的POD和SOD,从而使其POD活性和SOD活性下降。感染后期由于植物抗病机制的作用使POD和SOD活性升高。感染后的甘薯外植体中的内源ABA和GA3含量均表现为先增加后减少的变化趋势,但内源iPAs的含量变化趋势却正相反。在甘薯茎段处于最佳感受态区段时（3 d左右）,POD活性增高减缓,SOD活性、内源GA3和iPAs含量处于相对低值阶段,内源ABA含量处于高值区。【结论】与其它逆境条件下表现出的变化趋势一致,根癌农杆菌感染甘薯外植体后可溶性蛋白质含量降低,POD和SOD酶活性升高,内源GA3含量增加,这些生理生化指标的变化可以反映甘薯外植体对根癌农杆菌侵染的感受状况。     

镉胁迫对桑树与马铃薯间作植株生理生化的影响

【目的】探明镉胁迫不同种植模式桑树与马铃薯植株超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)和可溶性蛋白(SP)含量的变化,为桑树与马铃薯间作修复Cd污染土壤提供科学依据。【方法】在土培条件下,研究镉胁迫不同种植模式桑树与马铃薯植株SOD、CAT、POD活性及MDA、SP含量的变化。【结果】镉胁迫下,间作桑树根、茎和叶的SOD活性较单作显著降低17.89%、6.77%和14.10%,根、茎和叶的SP含量较单作显著提高24.39%、25.85%和4.84%,根的POD活性较单作显著升高187.62%;间作马铃薯叶的MDA含量较单作显著提高20.4%,茎的SOD活性较单作显著升高28.89%,根和叶POD活性较单作显著升高20.37%和28.35%。【结论】间作模式可改变镉胁迫桑树和马铃薯的生理特性,POD和CAT可清除Cd毒害产生的活性氧自由基。     

青枯雷尔氏菌在植株体内分布及其致病力的异质性研究

 【目的】通过分析青枯雷尔氏菌在不同寄主发病植株、在同一寄主不同侵染状态植株和同一寄主不同发病阶段植株体内分布及其致病力的异质性，从生态位角度来初步探讨该病原菌与植物之间的相互关系。【方法】采用田间采样，室内测定样本的含菌量及其病原菌的致病性（弱化指数），统计分析比较青枯雷尔氏菌在寄主植株体内的分布和致病力的异质性。【结果】番茄和茄子病株体内青枯雷尔氏菌的平均含菌量>100×108 cfu/g，显著高于烟草、花生和生姜（<70×108 cfu/g）。青枯雷尔氏菌的分布在番茄体内依次为根部>中部以上茎>中部以下茎；茄子和花生从根到上部茎依次含菌量逐渐降低；烟草根部和中部茎的含菌量显著高于下部和上部茎；生姜下部茎的含菌量显著高于姜块和中上部茎。不同寄主植物植株体内青枯雷尔氏菌的致病性差异显著，根据弱化指数的划分标准，平均弱化指数的大小依次为茄子>烟草>花生>番茄>生姜；生姜体内的青枯雷尔氏菌的平均弱化指数为0.49（<0.60），明显表现为强致病力，茄子体内的为0.80，接近于无致病力，烟草、花生和番茄为0.64～0.70，属于致病力不确定的菌株。茄子、生姜和花生的健康和发病植株检测的结果表明，仅有花生的健康与发病植株同时存在着青枯雷尔氏菌，而茄子和生姜健株无青枯雷尔氏菌侵染。【结论】青枯雷尔氏菌在不同寄主、不同发病状态、不同生育期植株体内的分布及致病力呈现明显的生态位分化的特征，了解这一特性对于青枯雷尔氏菌控制具有重要意义。     

氯化钾对玉米木质素代谢的影响及其与茎腐病抗性的关系

 【目的】阐明氯化钾（KCl）对玉米木质素代谢的影响，探讨和揭示KCl对提高玉米茎腐病抗性的机制。【方法】通过田间试验与室内分析相结合，研究了KCl对玉米不同抗性品种在接种禾谷镰刀菌（Fursarium graminearum）前后茎基部髓组织木质素含量的影响以及相关酶活性的变化。【结果】抗病品种吉单180茎基部髓组织原生木质素含量低于感病品种吉单327，但诱导木质素高于感病品种；而施用KCl则可降低原生木质素含量，增加诱导木质素含量。抗病品种茎基部髓组织苯丙氨酸解氨酶（PAL）和酪氨酸解氨酶（TAL）活性高峰出现时间均早于感病品种。虽然KCl降低了接种前玉米茎基部PAL、TAL和过氧化物酶（POD）活性的本底值，却提高了接种后PAL、TAL和POD的活性，尤其是高峰值。而且在接种前后，KCl处理的玉米茎基部髓组织肉桂醇脱氢酶（CAD）活性均保持较高水平。【结论】诱导玉米在接种后PAL、TAL、POD和CAD酶系的快速反应，提高诱导木质素含量，进而增强植株对病原菌的抗性，是KCl增强玉米茎腐病抗性的机制之一。     

烟草青枯病拮抗芽孢杆菌的筛选、鉴定及其抑菌活性初探

【目的】从不同烟区健康烟草的根际土壤样品中筛选对烟草青枯病具有较强拮抗作用的芽孢杆菌,为防治烟草青枯病提供生防资源。【方法】随机从福建龙岩、四川德昌、陕西汉中等地健康烟草根际土壤中采集30份土壤样品,采用平板稀释法从中分离芽孢杆菌,以烟草青枯病菌为靶标菌筛选拮抗芽孢杆菌,并通过培养特性、菌体形态、生理生化特征分析及16SrDNA序列分析,对筛选的拮抗芽孢杆菌菌株进行鉴定;采用温室盆栽试验,测定拮抗芽孢杆菌的促生作用、定殖能力和抑菌活性。【结果】从健康烟草根际土壤中分离得到1株抗烟草青枯病菌活性较好的菌株LW-4,经鉴定其为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus。LW-4菌悬液对烟草青枯病菌的防治效果为70.37%,其可定殖于烟草根际土壤,具有良好的定殖能力。LW-4对烟草有明显的促生作用;用饱和度为25%的硫酸铵获得的LW-4抑菌物质对烟草青枯病菌的抑菌活性较高,抑菌圈直径达37.82mm。【结论】菌株LW-4在烟草青枯病防治中具有潜在的利用价值。     

过氧化物酶活性及其同工酶与葡萄对霜霉病抗性的关系

采用盆栽接种的方法研究了不同抗病类型的葡萄品种感染霜霉病菌(Plasmopara viticola)后,过氧化物酶(POD)活性及同工酶酶谱的变化与葡萄抗霜霉病的关系.结果表明,霜霉病菌侵染后各品种的POD活性都有一个明显的消长过程,但抗病品种的酶活性升高的幅度大,持续的时间长.酶谱分析表明,不同抗性类型的葡萄感染霜霉病菌后,POD同工酶的数目、颜色与对照相比均有所增加.     

高温胁迫下菊花嫁接苗中保护酶活性的变化

【目的】探讨嫁接对菊花耐热性的影响机理及对菊花不同器官耐热性的影响。【方法】比较40℃高温胁迫下菊花嫁接苗和不同生育期扦插苗的叶片、根系和茎段中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的变化与差异。【结果】菊花嫁接苗根茎叶中3种保护酶活性均显著高于扦插苗。与扦插苗相比,嫁接苗叶片、根系和茎段中SOD、POD和CAT活性分别平均提高11.6%,378.0%,260.1%;125.5%,131.3%,203.1%;90.1%,98.0%,90.5%。嫁接苗叶片中以SOD活性最大,均值达375U/g;根系中以POD活性最大,均值达605.87U/g;茎段中3种保护酶活性差异较小,以POD活性略高。【结论】嫁接是提高菊花耐热能力的一项有效措施,嫁接苗根茎叶的耐热性差别显著。     

锰胁迫对大豆幼苗POD活性及其同工酶的影响

[目的]在分子水平上探讨不同品种大豆在锰毒害下的一些遗传特性和基因差异的本质原因。研究不同锰浓度（0～120mg/L）对大豆幼苗水栽培,苗龄10d的根系、茎部以及叶片的过氧化物酶（POD）活性的影响以及其同工酶谱的变化。[结果]随锰浓度的提高,大豆幼苗的根系、茎部以及叶片的过氧化物酶（POD）活性均表现为先上升后下降的变化趋势。不同器官POD同工酶酶谱对锰胁迫的反应存在一定差异,其中根系同工酶的酶带数和活性变化较大,茎部与叶片的同工酶的酶带数和活性较稳定。[结论]大豆幼苗不同器官的同工酶酶谱的变化与其对锰胁迫的抗性有关。     

锰胁迫对大豆幼苗POD活性及其同工酶的影响

[目的]在分子水平上探讨不同品种大豆在锰毒害下的一些遗传特性和基因差异的本质原因。[方法]研究不同锰浓度（0～120.0mg/L）对大豆幼苗水栽培,苗龄10 d的根系、茎部以及叶片的过氧化物酶（POD）活性的影响以及其同工酶谱的变化。[结果]随锰浓度的提高,大豆幼苗的根系、茎部以及叶片的POD活性均表现为先上升后下降的变化趋势。不同器官POD同工酶酶谱对锰胁迫的反应存在一定差异,其中根系同工酶的酶带数和活性变化较大,茎部与叶片的同工酶的酶带数和活性较稳定。[结论]大豆幼苗不同器官的同工酶酶谱的变化与其对锰胁迫的抗性有关。     

茄子种及其品种过氧化物酶同工酶分析

对茄子种及其品种的根、茎、叶过氧化物酶 (POD)同工酶进行了电泳分析。结果表明 ,野生茄子根、茎、叶的部分酶带随着植株的生长而消失 ,酶的活性及迁移率也有很大变化 ,品种间的酶谱差异显著 ;托鲁巴姆的酶带最多 ,赤茄、刚果茄次之 ,刺茄较少。栽培茄子叶部的酶带随植株生长而减少 ,其根、茎部的酶带在生长过程中几乎不变 ,品种间无明显差异。野生茄子作砧木对嫁接植株酶谱的影响较大 ,增强了其抗病性     

白三叶幼苗抗氧化酶类的电泳研究

采用聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳和活性染色法对白三叶幼苗的根、叶柄和叶进行超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)同工酶电泳分析,以了解白三叶幼苗抗氧化酶系统的三种同工酶的空间表达差异。结果表明,在白三叶幼苗的SOD同工酶酶谱中可以看到根有7条酶谱区带,叶柄有5条酶谱区带,叶有11条酶谱区带,其中有5条是根、叶柄和叶共有的谱带。在根中有一条(Rf=0.18)是特异的,在叶中有5条(Rf=0.13,0.69,0.72,0.94,0.97)是特异的。在白三叶幼苗的POD同工酶酶谱中可以看到根有8条酶谱区带,叶柄和叶有5条酶谱区带,其中有4条谱带是根、叶柄和叶共有的谱带。在根中有4条(Rf=0.31,0.69,0.77,0.85)是特异的。在叶柄和叶中有1条(Rf=0.19)谱带是特异的。在白三叶幼苗的CAT同工酶酶谱中可以看到根、叶柄和叶中都只有1条(Rf=0.78)相同的酶谱区带。结果表明:白三叶幼苗中有大量的抗氧化酶类表达,这有助于生化产品的进一步研发,这些酶特殊的差异表达还对基因表达的研究提供目标。     

海水胁迫对黑松幼苗抗性的影响

[目的]探讨保护酶系统及丙二醛（MDA）在黑松中的抗盐碱作用。［方法］ 以1年生黑松幼苗为材料,研究了海水盐度及胁迫时间对其根、茎、叶中活性氧和MDA含量以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的影响。［结果］ 在低盐度的海水胁迫下,SOD活性呈非线性上升趋势;在高盐度的海水胁迫下,SOD活性呈降低趋势,且海水浓度组的SOD活性最低。第3天,1/2海水浓度组的POD活性达最大值,比对照组高88.23%。第6天,1/2海水浓度组的POD活性比第3天下降95.86%;海水浓度组的POD活性是对照组的309.00%,仅比1/4海水浓度组低29.19%。第9天,1/4海水浓度组的SOD活性达最大值,比对照组高96.27%,比第6天高13.75%;海水浓度组的MDA含量达最大值,比对照组高320.00%,比第3天高130.00%,比第6天高52.30%。［结论］ 黑松幼苗具有良好的抗盐碱能力。     

不同品种番茄过氧化物同工酶分析

以8个广泛种植的番茄品种为材料,对番茄苗期叶和茎过氧化物酶同工酶酶活、酶谱进行分析.结果表明,中杂9号叶酶活性最高,中杂11号叶酶活性最弱,叶酶活均高于茎酶活;叶片共出现4条酶带,不同品种酶带数为2～4条,不同品种茎的酶带数均出现2条.根据酶谱距离进行聚类分析发现,8个番茄品种亲缘关系较近.     

‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3a的表达及功能分析

  目的  干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人工干旱、盐碱等非生物胁迫下的表达,结合干旱、盐碱条件下丙二醛（MDA）及保护酶活性等生化指标,对该基因的功能进行了初步鉴定,为杨树抗逆分子育种研究奠定基础。  方法  以‘84K’杨无菌苗为材料,通过实时定量PCR（qRT-PCR）技术分析PaHK3a基因在不同组织的表达模式。对‘84K’杨无菌苗进行浓度为10 mmol/L植物激素处理（ABA、6-BA、IBA、GA3及水杨酸（SA））及非生物胁迫处理（42 ℃高温、0 ℃低温、200 mmol/L NaCl和5% PEG6000）,采用qRT-PCR技术分析PaHK3a基因对不同植物激素及非生物胁迫的表达响应;进一步对温室‘84K’杨进行自然干旱处理（6、8、10 d）、200 mmol/L NaCl（2、4、6 d）处理,测定不同胁迫时间点叶片PaHK3a基因的表达,以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性及MDA含量,并分析PaHK3a基因表达与生理指标的相关性,初步鉴定杨树PaHK3a基因的功能。  结果  qRT-PCR结果显示,PaHK3a基因在叶片中表达量最高,根部中等,茎段最低。与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG模拟干旱处理时,PaHK3a基因表达量与对照相比明显增高,分别为对照的2.63、1.49、1.54、1.58倍。用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈现显著下调。在温室干旱、盐碱胁迫处理过程中,PaHK3a基因表达均显著高于对照,呈现先上升后下降的表达模式,MDA含量也呈现类似的趋势,而SOD活性则随处理时间的延长而持续升高,POD活性在干旱胁迫时先上升后下降,而高盐胁迫时呈上升趋势。生理指标与PaHK3a基因表达量相关系分析发现,在干旱和盐胁迫下,PaHK3a基因表达量与叶片MDA含量、SOD活性和POD活性均呈正相关。  结论  PaHK3a基因在‘84K’杨根茎叶中均有表达,且叶中表达量最高;PaHK3a基因表达受细胞分裂素6-BA、GA3及ABA及SA等植物激素的负调控,同时,受温度胁迫、盐胁迫、水分胁迫等非生物胁迫正调控;温室人工干旱盐碱胁迫过程中,PaHK3a基因表达量升高,且与叶片MDA含量、SOD活性、POD活性均具有正相关性。研究结果初步显示,杨树PaHK3a基因参与杨树植物激素激素信号响应,并在抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。      

金银花的过氧化物酶和淀粉酶同工酶遗传多样性研究

[目的]探讨不同产区金银花的亲缘关系。[方法]采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳技术,利用过氧化物(POD)同工酶和淀粉酶(AS)同工酶对10个地区11个金银花样品的遗传多样性进行分析。[结果]金银花过氧化物酶同工酶谱带形成2个电泳区域,共有3个酶位点,Rf值分别为0.324、0.671和0.863。其淀粉酶同工酶谱也形成2个电泳区域,共有4个酶位点,Rf值分别为0.125、0.306、0.67和0.792。不同产区金银花的过氧化物酶和淀粉酶具有较丰富的多态性,说明金银花不同居群在遗传本质上是有区别的。聚类分析表明10个产区的11个金银花样品可聚为3个类群。[结论]不同产区金银花的亲缘关系与其遗传本质和地理位置有关。     

内蒙古地区罗布麻POD同工酶分析

[目的]对内蒙古不同地区罗布麻POD同工酶谱进行比较分析,为该地区罗布麻的育种利用及亲缘关系的鉴定分析提供依据。[方法]采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳技术,研究了内蒙古通辽、巴彦淖尔、包头3个地区罗布麻子叶期叶、茎、根的POD同工酶酶谱特征。[结果]内蒙古3个地区罗布麻苗期叶、茎、根POD同工酶酶带的位置、数目和强弱均存在一定的差异。3个地区罗布麻叶、茎、根POD同工酶酶谱共有44条带,可明显划分为1和2区,其中强带集中在2区,占总强带的79%;而中强带和弱带主要集中在1区,分别占中强带和弱带总数的75%。[结论]内蒙古3个地区罗布麻遗传多样性比较丰富。     

干旱胁迫对沙枣幼苗根茎叶保护酶系统的影响

在不同浓度PEG-6000溶液模拟的干旱胁迫条件下,对沙枣根茎叶中的SOD、CAT和POD 3种保护酶和丙二醛进行研究,结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,沙枣叶中SOD酶活性和CAT酶活性均呈现上升趋势,但POD酶活性却先上升后下降;(2)沙枣茎中SOD酶活性在轻度胁迫下高于CK,中度和重度胁迫下却低于CK,POD酶活性和CAT酶活性却随着干旱胁迫的增加呈增加趋势,这说明虽然在中度和重度胁迫下,SOD酶活性有所下降,POD酶和CAT两种酶清除SOD转化的H2O2的能力还在增强;(3)随着干旱胁迫的加剧,沙枣根中SOD酶活性在轻度胁迫下高于CK,中度和重度胁迫下和CK差异不显著, 各干旱胁迫下POD酶活性均显著高于CK,但各干旱胁迫之间差异不显著, CAT酶活性先升高后下降,但仍高于CK;(4)轻度干旱胁迫下,沙枣根茎叶中膜质过氧化程度均较低,和CK差异不显著;中度胁迫下,沙枣根茎中膜质过氧化程度增高(茎>根),但重度干旱胁迫下,沙枣根茎叶中膜质过氧化程度均明显增高(叶>茎>根).