BTH对黄瓜叶片H2O2生成和相关酶活性的影响

以‘长春密刺’黄瓜幼苗为材料,对苯并噻二唑(BTH)处理或霜霉菌接种后黄瓜叶片的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性与H2O2含量的变化进行了研究。结果表明,BTH处理或霜霉菌接种均可诱导叶片H2O2含量显著增加,BTH预处理后接种的叶片比接种叶片能更快地积累H2O2,H2O2参与了幼苗对霜霉病的抗性诱导;BTH处理后叶片SOD和POD活性升高,CAT活性受到一定程度的抑制。研究发现,H2O2含量的增加与SOD、POD活性升高、CAT活性下降有关;BTH通过调节H2O2的含量诱导黄瓜霜霉病抗性有关的防御基因表达是诱导抗性的机制之一。     

BTH、SA和SiO_2处理对甜瓜幼苗白粉病抗性及叶片HRGP和木质素含量的影响

【目的】探讨苯并噻二唑(BTH)、水杨酸(SA)和纳米硅(SiO2)对甜瓜幼苗白粉病抗性的诱导作用及与木质素、HRGP含量的关系。【方法】以抗白粉病甜瓜品种‘银帝’和感病品种‘卡拉克赛’为材料,用BTH、SA和SiO2溶液分别预处理,5d后接种白粉病菌并分4次调查处理植株的发病情况、测定叶片细胞壁中木质素和羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量。【结果】(1)BTH和SA处理显著降低了甜瓜幼苗的白粉病病情指数,尤以BTH效果为好,抗病品种发病较感病品种轻,SiO2只在发病初期显著降低病情指数。(2)白粉菌接种和BTH、SA处理对甜瓜叶片木质素及HRGP含量增加具有显著的系统诱导作用,且细胞壁中HRGP积累与木质素沉积在时间进程和强度上表现出明显的同步性,抗病品种的增加程度大于感病品种,SiO2无显著诱导效果。【结论】HRGP的积累和细胞壁的木质化与甜瓜对白粉病的抗性反应有关,是寄主-病菌互作的重要生化机制之一。     

葡聚六糖诱导黄瓜结构抗性及系统信号传导机制

为研究葡聚六糖诱导黄瓜对霜霉病的系统抗性机制,采用生理生化方法测定了诱导后黄瓜不同叶位叶片中木质素和可溶性酚含量,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性,Ca2+、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)的含量变化.结果表明:葡聚六糖可以诱导黄瓜对霜霉病的系统抗性,经葡聚六糖处理的植株不同叶位叶片木质素和可溶性酚含量,PAL和POD活性,Ca2+、SA和JA含量都明显升高,说明葡聚六糖是通过积累结构抗性物质,经SA和JA传递抗病信号,从而诱导黄瓜对霜霉病的系统抗性.     

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。     

黄瓜诱导抗蚜性与次生代谢相关酶活性的关系

以普通型有毛黄瓜及其无毛突变体，以及二者杂交后代F1为试材，研究了3种黄瓜材料在瓜蚜危害胁迫下，木质素含量、PAL和POD活性的变化规律。结果表明，受蚜害诱导后，无毛黄瓜和F1材料PAL和POD活性及木质素含量均有不同程度的上升。未受瓜蚜危害时，3种类型黄瓜酶活性无明显差异，瓜蚜危害后无毛黄瓜酶活性和木质素含量显著高于有毛黄瓜和F1材料，说明POD、PAL活性和木质素含量对黄瓜的抗蚜性有一定的影响。     

生防腐皮镰刀菌JK-13对黄瓜抗白粉病的诱导作用

【目的】研究生防腐皮镰刀菌JK-13发酵液作为诱抗剂对黄瓜抗白粉病的诱导作用.【方法】采用喷雾接种法,研究菌株JK-13不同稀释倍数发酵液诱导黄瓜幼苗对白粉菌的抗性.【结果】经菌株JK-13发酵液原液处理后,白粉病的病情指数显著低于对照,仅为19.09,且诱抗效果较为显著,为77.20%,诱导抗病持久期为11d.喷施菌株JK-13发酵液或接种白粉菌均可提高黄瓜叶片中PPO、POD、PAL酶的活性,诱导处理后接种白粉菌的植株叶片上相关酶活性均高于只诱导不接种的处理.菌株JK-13发酵液处理后POD、PPO活性于第5天达到峰值,而PAL活性则于第3天达到峰值.【结论】菌株JK-13发酵液处理可以提高防御酶的活性,显著降低病情指数,增强黄瓜幼苗对白粉病的抗性.     

核黄素诱导烟草悬浮细胞酚类物质和木质素的积累

 【目的】阐明核黄素对烟草悬浮细胞苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性以及抗病相关的酚类物质、木质素等次生代谢产物含量的影响。【方法】1 mmol?L-1的核黄素处理烟草悬浮细胞,用生物化学、细胞化学和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)等方法测定苯丙烷代谢有关的生理和生化指标。【结果】核黄素处理后,PAL和POD活性明显升高,处理12 h 和24 h后酶活性分别达到峰值;荧光观察细胞壁积累了更多的酚类物质,胞内和胞外scopoletin(7-羟基-6-甲氧基香豆素)含量明显升高,在处理12 h后都达到峰值,分别是对照的3.6和3.9倍;细胞染色和含量测定表明,核黄素处理后烟草悬浮细胞沉积了更多的木质素,处理24 h和48 h后,木质素含量分别为对照的1.5和1.8倍。【结论】核黄素处理后提高了烟草悬浮细胞PAL、POD活性,积累了更多与抗病有关的次生代谢产物。     

一株防治黄瓜霜霉病的地衣芽孢杆菌 HS10 的防病机理初探

【目的】地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）HS10 是前期筛选到的一株对黄瓜霜霉病具有较好防效的生防菌株，拟观察该菌株的防病谱，探究其防病机理。【方法】通过比较与黄瓜霜霉病菌具有相似分类地位的病原菌，选择荔枝霜疫霉菌引发的霜疫病作为防控对象，预处理采后和田间荔枝果实，观察对霜疫病的防效；通过分析该菌株产生的粗蛋白和植物抗病相关酶活性初探其防病机理。【结果】HS10 菌株对采后荔枝果实霜疫病防效为 62.36％，田间防效为 46.00%；终浓度为 50 μg/mL 粗蛋白对田间日光温室黄瓜霜霉病生防效果为 60.08%；胞外粗蛋白可抑制辣椒疫霉菌丝生长，造成菌丝顶端生长异常，膨大扭曲、畸形；经 HS10 菌株处理黄瓜植株，PAL 和 POD 活性呈现“上升 - 下降 - 上升”的趋势。【结论】地衣芽孢杆菌 HS10 对其他同类病害也具有防效，通过胞外分泌蛋白抑制菌丝生长，以及通过诱导植物防御酶活性改变达到防病抑菌的作用，为后续深入探究防病机理奠定基础。     

AMF对低温胁迫下黄瓜幼苗抗冷性的影响

 【目的】研究丛枝菌根真菌(AMF)对低温胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗生长和抗冷性相关生理指标的影响。【方法】以黄瓜品种‘津春2号’为试材，利用人工气候箱进行低温处理（昼/夜，15/10℃）,研究低温胁迫下接种AMF对黄瓜幼苗生长指标、根系活力和叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。【结果】低温胁迫下，黄瓜幼苗株高、茎粗、地上部和地下部干鲜重的增长量和根冠比减小，叶绿素含量、根系活力和SOD、CAT活性降低，MDA、可溶性蛋白含量及POD活性升高；在低温胁迫下，接种AMF可以显著提高黄瓜幼苗各生长指标的增长量和根冠比，提高叶片叶绿素、可溶性蛋白含量、根系活力及POD、SOD、CAT活性，降低MDA含量。【结论】低温胁迫下接种AMF可通过促进黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白的大量积累和抗氧化酶活性的提高，来降低膜脂过氧化水平，增强黄瓜幼苗对低温胁迫的适应性。     

不同致病力Rhizoctonia菌株对玉米木质素代谢、总酚含量及相关基因表达的影响

【目的】通过分析不同致病力Rhizoctoniaspp.菌株与玉米互作过程中寄主PAL活性、木质素和总酚含量及PAL、POD、PR-1基因的诱导表达特点,了解玉米对Rhizoctoniaspp.侵染的抗性反应.【方法】采用分光度计法和定量RT-PCR法,分别测定不同菌株接种后玉米叶鞘苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、木质素含量和总酚含量变化及PAL、POD、PR-1基因的表达动态.【结果】玉米对不同致病力的Rhizoctonia solani AG1-IA菌株的反应有明显差异,菌株致病力越强,玉米PAL活性、木质素和总酚含量越高;同一菌株处理的玉米,其木质素含量变化与PAL活性变化呈正相关;强致病力菌株LY1-3-1接种后的48h和96h,PAL和PR-1基因表达量分别达最高;弱致病力菌株NJ002-12和YZ006-14接种96h后,PAL和PR-1基因表达量分别达最大水平;POD在不同处理中的表达趋势与PAL和PR-1类似.【结论】3个Rhizoctonia solani AG1-IA菌株都可增强玉米防御酶活性及基因的表达,并且抗性反应与菌株的致病力成正相关;弱致病力的双核丝核菌BX006-1对玉米的防御酶及相关卫基因的表达无明显影响.     

氟唑活化酯对黄瓜抗枯萎病的诱导作用

【目的】诱导抗病剂可以诱导寄主植物的系统抗病性作用,具有持效性和广谱性的特点,研究旨在明确新型诱导抗病剂氟唑活化酯(fluoro-substituted benzothiadiazole derivatives,FBT)对黄瓜抗枯萎病的诱导作用,为该化合物的诱导抗病性机理的深入研究提供参考。【方法】利用50 mg·L-1FBT在黄瓜苗期移栽前3—4片真叶时喷雾诱导1次,3 d后移栽定植于含有黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum Owen)的土壤中,缓苗后以叶面喷雾的方式进行第2次诱导,之后每隔7 d喷雾诱导1次,共诱导3次,对照诱导抗病剂苯并噻二唑(BTH)也采用同样的诱导方法,对照杀菌剂70%甲基硫菌灵可湿性粉剂1 500倍液则采用灌根施药,通过调查病情指数以评价其对枯萎病的抗病作用;研究FBT对枯萎病菌侵染黄瓜的影响,将供试黄瓜催芽至0.5 cm胚根后,浸泡于50 mg·L-1FBT中胚根诱导1次,待播种后黄瓜生长至2片子叶期开始第2次诱导,以后每隔7 d诱导1次,共诱导3次,第3次诱导后24 h灌根接种黄瓜枯萎病菌,并于接种后1、3、5、7、9、11、14、16、20、24、29 d分别取黄瓜根组织,于冰水中清洗,利用酸性品红染色技术评价FBT诱导黄瓜后对枯萎病菌侵染的影响,利用Maule反应和甲苯胺蓝染色技术评价FBT对黄瓜根组织中木质素和酚类物质的沉积情况的影响,利用分光光度-比色法测定FBT诱导黄瓜后根组织中富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)及β-1,3-葡聚糖酶活性,以分析FBT诱导黄瓜后根组织抗病性变化情况。【结果】诱导抗病性表达发现,50 mg·L-1的FBT对黄瓜抗枯萎病的诱导效果可达62.01%,高于对照诱导抗病剂BTH和杀菌剂70%甲基硫菌灵可湿性粉剂的防治效果。FBT诱导后的黄瓜在接种后7 d开始有枯萎病菌的侵染,此时未诱导只接种的黄瓜根组织因受枯萎病菌侵染,已经出现大量菌丝及孢子,FBT的诱导增强了寄主的抗病性反应,从而抑制了病原菌的侵染。同时经FBT诱导后4 d未接种及诱导后接种两个处理的根组织中具有大量褐色木质素沉积,尤其是根表皮细胞壁及韧皮部木质素沉降量明显,表现深褐色。对酚类物质的观察发现,在FBT诱导后2 d开始出现酚类物质沉积,诱导后4和6 d时,根组织中荧光信号较强,酚类物质沉积量较大,诱导后8 d时,根组织中荧光信号消失,酚类无明显沉积,木质素和酚类物质积累量的增加,以达到增强细胞壁的抗性,抵御病原菌的侵染的作用。在FBT诱导后1 d抗病相关蛋白HRGP和β-1,3-葡聚糖酶活性也明显增强,并一直保持在较高水平,为抵御病原菌侵染做准备。【结论】FBT诱导黄瓜产生了对枯萎病的抗病作用,同时黄瓜根组织通过次生代谢物质沉积量的增加及抗病相关蛋白活性增强,达到增强寄主根组织细胞壁的抗性,从而抵御病原菌的侵染,是具有发展前途的新型诱导抗病剂。     

黄瓜基因组中抗霜霉病候选基因的生物信息学及其表达特异性

【目的】寻找黄瓜抗霜霉病基因,研究黄瓜抗霜霉病机制。【方法】利用拟南芥和甜瓜抗霜霉病蛋白质序列,搜索黄瓜基因组数据库;通过生物信息学分析候选基因特征,以黄瓜抗霜霉病自交系M801-3-1为试材,分析候选基因在叶片组织中的表达状态。【结果】共获得187个黄瓜抗霜霉病候选基因;确定了候选基因染色体位置和排列特点、序列相似性特征以及系统进化关系;大部分黄瓜R基因在未接种霜霉病菌的抗病自交系和感病叶片组织中都有一定的表达量,在接种霜霉病菌后在抗病自交系M801-3-1中Csa001907和Csa002921表达量下调,感病自交系M302-3 中Csa001907和Csa002921变化不明显。【结论】在黄瓜基因组中存在185个与拟南芥抗霜霉病基因同源的R基因,2个与甜瓜的抗霜霉病基因At1和At2同源的eR基因,通过聚类分析这些基因可以分为6类,初步认定Csa001907和Csa002921为黄瓜抗霜霉病的R基因,这2个基因在叶片组织中有一定表达量,其表达量减少可诱发抗病黄瓜品种的抗病反应。     

采前苯丙噻重氮(BTH)处理对厚皮甜瓜果实防御酶及抗性物质的诱导

分别于甜瓜开花前1周、幼果期(花后2周)、果实迅速膨大期(花后3周)和网纹形成期(花后4周)用100mg/L BTH对甜瓜植株进行1、2、3、4次喷洒,并分别在幼果期、膨大期、网纹期和成熟期进行取样,分析BTH处理后果实体内3种防御性酶活性和抗性物质的变化.结果表明:BTH处理能有效地提高过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性;增加总酚、富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)及木质素含量.且随BTH处理次数的增加,3种酶活性和抗性物质的含量依次升高,其中,处理3次和4次的效果明显优于同期对照及1次和2次处理者.     

苯并噻重氮和茉莉酸甲酯对采后香蕉果实抗病性及相关酶活性的影响

【目的】探讨BTH(苯并噻重氮)和MeJA(茉莉酸甲酯)对采后香蕉果实抗病性诱导的效果及其对几种抗病相关酶活性的影响。【方法】分别用BTH和MeJA溶液对香蕉果实作喷雾处理后，将香蕉贮藏于22℃，观测发病情况和防御酶活性的变化。【结果】与未处理果实相比，经BTH和MeJA处理后的香蕉果实自然发病的病情指数显著降低。另外，处理后的果实接种炭疽菌后，病斑直径和发病率也显著降低。对过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶等抗病相关酶活性的测定表明，无论对于接种还是未接种炭疽菌的香蕉，BTH和MeJA处理均提高了该6种酶的活性。【结论】BTH和MeJA处理提高香蕉果实的抗病性可能是通过激活香蕉的防御系统而发挥作用。BTH和MeJA诱导的两种不同的抗病反应既存在差异又相互联系。     

几种化学诱导物对黄瓜幼苗霜霉病抗性的诱导作用

分别用苯并噻二唑(BTH)、水杨酸(SA)、β-氨基丁酸(BABA)、草酸、KCl溶液处理二叶期的黄瓜幼苗并在2d后接种,结果表明:除KCl以外其余的四种诱导剂都可诱导黄瓜幼苗对霜霉病产生抗性,其中BTH和草酸诱导效果最好,诱导的最适浓度分别为0.5mmol/L和10mmol/L,它们能诱导黄瓜幼苗对霜霉病产生局部抗性和系统的抗性,且抗性的持久期至少在15d以上。复合诱导剂和相应的单一诱导剂的诱导效果相比,霜霉病的病情指数并没有显著差异。