外源硅对青枯病感病番茄叶片抗氧化酶活性的影响

【目的】探讨青枯菌侵染下外源硅处理对番茄青枯病的抗性效果及生理作用机理,为青枯病的有效防治提供参考依据.【方法】选择青枯病易感番茄品种为试验材料,通过盆栽土培和水培试验,研究硅处理和青枯菌Ralstonia solanacearum接种对番茄青枯病病情指数、叶片抗氧化酶活性的影响.【结果和结论】硅能显著增强番茄青枯病抗性.硅处理使青枯病的病情指数在土培试验和水培试验下分别降低29.1%~93.0%和6.3%~100.0%.青枯菌侵染条件下硅处理能显著增加番茄叶片抗氧化酶活性.在土培试验中,加硅使番茄叶片的POD、CAT酶活性分别增加了43.17%和23.17%;水培试验在接种第3天,加硅使POD、CAT、PAL酶活性分别增加了122%、337%和31%.本研究表明硅对番茄青枯病的抗性机理可能是硅诱导植物产生一系列生物化学防御反应,增强了番茄对青枯病菌的抗性.     

矿质元素硼钙镁铁对番茄青枯菌生长及致病力的影响

研究矿质营养元素硼、钙、镁、铁对番茄青枯菌在马铃薯液体培养基中生长的影响,同时研究硼、钙、镁、铁分别对青枯菌胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,最后采用盆栽接种法研究复合矿质元素组合对番茄青枯病发病率的影响。结果表明,矿质元素硼、钙、镁、铁对青枯菌在马铃薯液体培养基中的生长有显著的抑制作用;经钙、镁、铁处理过的青枯菌胞内SOD、POD、CAT活性均显著升高,而经硼处理过的青枯菌胞内SOD、POD、CAT活性显著低于对照组;土壤中添加复合矿质元素组合后,盆栽试验结果表明,随着时间的增长,添加矿质元素的处理中青枯病菌的数量减少,番茄青枯病的发病时间推迟,并且发病率减缓。     

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。     

氨基寡糖素对番茄青枯病防治作用

用氨基寡糖素对番茄青枯病进行防治试验,结果表明在NA平板上,氨基寡糖素400倍及以下的浓度能够完全抑制番茄青枯菌的生长;测定其对番茄青枯菌的最小抑制浓度为500倍.温室控病试验表明,用灌根、浸根后喷雾和灌根并喷雾3种方法处理时,灌根并喷雾的防治方法比其他2种的防效好.利用该方法,氨基寡糖素200倍溶液防治番茄青枯病21 d时的相对防效仍能达到51.72%.     

感染青枯病马铃薯中几种酶及蛋白质含量变化的研究

[目的]揭示感染青枯茵马铃薯抗病机制,推动和指导抗感染青枯茵马铃薯品种的选育.(方法)给同一品种的马铃薯接种青枯菌后测定其几种酶的活性及蛋白质含量.[结果]接种后苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均比对照高,其中第3天变化幅度较大,约比对照升高4.67倍.接种后PAL的活性变化分剐在3天、7天出现2次高峰.过氧化物酶(POD)活性在接种后第5天达高峰,约高于对照3.62倍.多酚氧化酶(PPO)活性在接种后第5天这高峰,第7天达最小值.马铃薯感染青枯病后蛋白质含量呈下降趋势.[结论]3种酶活性变化出现的峰值强弱可作为早期鉴定感染青枯茵马铃薯的一种有价值的生理指标.     

氨基寡糖素对番茄青枯病防治作用

用氨基寡糖素对番茄青枯病进行防治试验,结果表明在NA平板上,氨基寡糖素400倍及以下的浓度能够完全抑制番茄青枯菌的生长;测定其对番茄青枯菌的最小抑制浓度为500倍。温室控病试验表明,用灌根、浸根后喷雾和灌根并喷雾3种方法处理时,灌根并喷雾的防治方法比其他2种的防效好。利用该方法,氨基寡糖素200倍溶液防治番茄青枯病21d时的相对防效仍能达到51．72％。     

葡萄抵御霜霉病菌侵染的生理生化防卫反应研究

为给葡萄抗霜霉病育种研究提供理论参考,通过田间调查结合室内接种的方法测定不同品种葡萄对霜霉病的抗性;测定接种葡萄霜霉病菌后,不同抗性品种叶片的SOD、POD、CAT活性及SA、H_2O_2、JA含量的变化;观察喷施SA、H_2O_2、JA对葡萄霜霉病抗性的影响,明确萄萄抵御霜霉病菌侵染的生理生化防卫反应。结果表明,与感病品种相比,抗性品种的POD、CAT活性在接种病菌后迅速增强;不同品种的SA、H2O2含量在接种病原菌后与对照相比都有明显升高,抗病品种升高出现早、生成量更高;不同品种叶片JA含量较对照虽有增加,但品种间无差异显著性;水杨酸、茉莉酸、过氧化氢有助于增强葡萄对霜霉病的抗性,水杨酸增强抗性较为明显,抗性增强44.87%。     

小麦对白粉菌过敏性反应与H2O2及3种氧化酶活性变化的关系

[目的]研究小麦对白粉菌过敏性反应与H2O2及3种氧化酶活性变化的关系,为探讨小麦对白粉菌抗性生理机制奠定基础。[方法]以白粉菌菌株17（Bt17）和菌株6（Bt6）及小麦品种扬158为试验材料,测定H2O2处理的小麦叶片过敏性细胞数量及POD、PPO、SOD酶活性。[结果]乳突在亲和性与非亲和性组合叶表细胞形成的差异不大,非亲和性反应叶表细胞过敏性反应发生早且明显比亲和性反应多;接种Bgt17后不同时间及非亲和性组合中含H2O2的过敏性反应细胞频率明显高于亲和性组合;用5、10、20mmol/L抗坏血酸处理后,小麦叶片中过敏性细胞数量显著减少,15.0与30.0mmol/LH2O2处理后诱导亲和性反应小麦叶片中过敏性细胞数量显著增加;接种白粉菌后,小麦叶麦中POD、PPO、SOD活性均呈先上升后下降趋势,且非亲合组合比亲合组合3种酶的活性高。[结论]H2O2、PPO、SOD活性与小麦对白粉菌抗性存在一定相关性。     

水杨酸诱导番茄对灰霉病的抗性研究

[目的]探讨水杨酸(SA)对番茄抗灰霉病的诱导作用。[方法]以SA作为诱抗剂处理番茄幼苗,研究了SA对番茄灰霉病病原菌菌丝生长和分生孢子萌发的影响,并测定了其诱导抗性产生过程中番茄植株体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)4种防御酶活性及丙二醛(MDA)含量的变化。[结果]SA在其浓度范围内对番茄灰霉病病原菌的孢子萌发和菌丝生长无抑制作用,而相对诱导效果在处理后也有不同程度的提高,其中用150 mg/L SA处理番茄植株后间隔3 d挑战接种灰霉病病原菌产生的诱导效果最好,且抗性持续期在10～15 d。经SA处理后,CAT、POD、PPO、PAL在番茄灰霉病系统诱导抗性中均呈先上升后下降的趋势,且明显高于对照,同时MDA含量以波浪线形式呈上升趋势。[结论]SA在一定浓度范围内使用是安全的;CAT、POD、PPO、PAL活性与番茄对灰霉病的诱导抗性呈正相关,MDA含量的增加与抗病性的提高也密切相关。     

不同抗性青稞材料接种大麦黄矮病毒后防御酶活性变化研究

[目的]探究不同抗性青稞材料感染大麦黄矮病毒(Barley Yellow Dwarf Virus, BYDV)后防御酶活性的变化规律。[方法]以黄矮病高抗品系C280、高感品种康青3号为材料,测定接种BYDV后不同时间点叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)的活性。[结果]接种BYDV后,2个青稞材料的SOD、POD、CAT、PAL、PPO活性均显著高于未接种对照;SOD、PAL活性呈上升趋势,POD、CAT、PPO呈先上升后下降趋势,且抗病材料酶活性增幅高于感病材料;大部分时间点,抗病材料的5种防御酶活性均显著高于感病材料。[结论]SOD、POD、CAT、PAL、PPO活性变化可作为反映青稞黄矮病抗性的生理指标之一。     

青枯无致病力菌株诱导番茄抗青枯病的生化机制

用紫外诱变法获得的青枯无致病力菌株诱导番茄,植株产生了对青枯病的抗性反应,该菌株对致病菌没有直接的抑制作用,且对番茄不能致病.番茄经无致病力菌株处理后,体内与抗病反应相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)及多酚氧化酶(PPO)活性显著增强;酚类物质和木质素含量也显著提高;病程相关蛋白(PRP)含量也提高.这表明青枯无致病力菌株产生诱导抗性的机制可能是植物本身的抗病代谢过程被激活了.     

番茄抗青枯病育种

青枯病是重庆番茄生产主要障碍之一,为选育抗病品种,在病理研究基础上,进行了抗源材料选育及利用研究。2000~2003年分离出番茄青枯病病菌68株,经致病性测定、培养性状、生化测定等研究,明确重庆市番茄青枯病病原菌为:Ralstoniasolanacearum,生理小种1,生化型Ⅲ。苗期室内人工接种抗性鉴定方法研究设伤根浸根接种法、灌注接种法、剪叶接种法三种处理,结果以伤根浸根接种法更为准确、可靠。经抗病性鉴定,结合农艺性状比较研究,筛选出四份抗源材料,并配组选出一个强优组合。     

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。     

木麻黄青枯病抗性鉴定方法比较及抗病种质筛选

【目的】筛选出简便、准确、可靠的木麻黄(Casuarinaceae)青枯病抗性鉴定方法,对我国现有的木麻黄种质资源开展抗病性鉴定与评价,筛选出优良抗病无性系。【方法】在木麻黄抗病品系筛选技术基础上,参考番茄Lycopersicon esculentum、烟草Nicotiana及桉树Eucalyptus等植物青枯病抗性鉴定方法,设计8种木麻黄青枯菌人工接种方法,系统探讨水培生根苗、嫩枝、绿梗小枝、褐梗小枝、青枯菌粗毒素及盆栽小苗伤根接种、盆栽小苗无伤接种等接种方法对木麻黄青枯病抗性鉴定的影响。【结果】不同无性系利用盆栽幼苗伤根接种法接种后的死亡率介于25.79%~83.06%,无性系K18、A14与G1、30差异极显著(P0.05);不同无性系用褐梗小枝室内水培接种的病情指数介于2.16~69.48,无性系K18、A14与G1、30差异极显著(P0.05)。这2种接种方法能够有效区分木麻黄抗、感无性系,且呈极显著正相关(r=0.856 5)。不同无性系在盆栽幼苗不伤根接种及水培生根小苗、嫩枝室内水培接种中抗病性差异不显著(P0.05),不能有效区分抗、感无性系。绿梗小枝接种后症状变化小,不易分级,容易出现观测误差;青枯菌粗毒素接种存在浓度难以控制等问题。利用褐梗小枝室内水培接种法,对53份木麻黄育种材料进行抗性评价,筛选出X1、30、杂交、G1等12份高抗材料。【结论】盆栽幼苗伤根接种及褐梗小枝室内水培接种方法是木麻黄青枯病抗性鉴定的较好方法,文中其他接种方法不是木麻黄青枯病抗性鉴定的优选方法。     

利用无致病力青枯菌株防治番茄青枯病的研究

自发突变的无致病力番茄青枯菌株Ｔｍ３具有产生细菌素的能力,对番茄青枯菌株Ｔｍ４６有较强的抑菌作用,且能诱导烟草植株产生过敏性反应。盆栽和小区试验结果表明,Ｔｍ３具有较好的防治番茄青枯病的能力。防病机理可能是细菌素的抗生素和诱导植物抗病性的双重作用。     

青枯菌对木麻黄防御酶活性及可溶性蛋白含量的影响

采用移栽浸根法将青枯菌接种到木麻黄A8无性系上,研究接种后木麻黄叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等防御酶活性及可溶性蛋白含量的变化规律。结果表明：接种后木麻黄防御酶活性发生了显著变化,青枯菌诱导了SOD、PPO、PAL酶活性的增加,表现出“升—降—升—降”的变化趋势,在木麻黄枯萎前,酶活性下降。相反,青枯菌抑制了木麻黄CAT、POD的活性,酶活性明显低于对照处理。此外,可溶性蛋白的含量也增加,其含量变化与SOD、PPO和PAL酶活性变化趋势基本一致,青枯菌可诱导提高木麻黄叶片SOD、PPO和PAL防御酶活性抵抗病菌的侵害。     

2种嫁接番茄根系分泌活性物质对番茄青枯病及根际微生物的影响

【目的】鉴定分析嫁接番茄根系分泌物,研究其活性成分对番茄抗青枯病、番茄体内青枯菌及根际微生物数量的影响,为番茄青枯病的防治提供新思路。【方法】以高感青枯病番茄品种粉贝贝（Fb）、高抗青枯病番茄砧木番砧1号（No.1）和茄砧21号（No.21）为试验材料,设自根嫁接（Fb/Fb）、砧穗嫁接（Fb/No.1、Fb/No.21）和砧木自嫁接（No.1/No.1、No.21/No.21）5个嫁接组合。利用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）对嫁接番茄接种青枯菌前后的根系分泌物进行鉴定分析,用筛选出的活性物质对高感病番茄进行灌根处理后接种青枯菌,采用稀释平板法分离测定番茄体内和根际青枯菌及根际微生物数量。【结果】从嫁接番茄根系分泌物中鉴定筛选出邻苯二甲酸二甲酯（DP）和2,6-二叔丁基对甲苯酚（BHT）2种活性物质,其中1.0mmol/L DP与1.0mmol/L BHT混合灌根处理的抗青枯病效果最好,使高感病番茄的青枯病发病率和病情指数显著降至46.7%、42.5（P<0.05,下同）。2种活性物质灌根处理均能使根际微生物总量和细菌数量明显下降;均可降低根际真菌数量,其中BHT的抑制效果更强;均可在发病初期显著抑制放线菌的增殖,且DP的抑制效果强于BHT。【结论】筛选出DP和BHT 2种活性物质,其可通过改善根际微环境、降低植株体内和根际的青枯菌数量而提高番茄对青枯病的抗性。     

芽孢杆菌在促进番茄生长和控制青枯病上的比较优势

在离体条件下对47个芽孢杆菌分离物进行了抑制番茄青枯病菌测定,其中12个表现良好的抑菌能力,通过细菌学和Biolog分析将其中5个代表性拮抗菌分别鉴定为枯草芽孢杆菌,解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌,其中枯草芽孢杆菌菌株的抑菌能力最强,解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌株其次.同时在温室条件下测定这5个芽孢杆菌拮抗菌促进番茄生长和诱导番茄对青枯病的抗性效果.用芽孢杆菌处理番茄种子能够有效地控制番茄青枯病,通过测定种子萌发,植株生长高度以及鲜重和干重表明芽孢杆菌的大多数分离物能够促进植物生长,同时这5个芽孢杆菌拮抗菌比对照显著地减少了青枯病的发病率,然而, 促生和病害抑制的效果因不同的菌株而异.其中枯草芽孢杆菌拮抗菌株不仅是良好的促生剂,也是有效的抗性诱导剂,它能减少青枯病80%,充分显示了芽孢杆菌在番茄青枯病治理上的潜在重要性.     

番茄青枯病抗性相关根际微生物的研究进展

由茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）侵染引起的植物细菌性青枯病（Bacterial wilt）素有“植物癌症”之称,是一种毁灭性土传细菌病害。目前,青枯病已成为制约我国番茄生产的主要病害之一。抗青枯病番茄品种表现出与劣质农艺性状连锁遗传的问题一直没有得到解决,而且番茄青枯病抗性主要为数量遗传,不利于优良抗病品种的选育。根际微生物参与调控植物免疫系统,提高寄主植物青枯病抗性,反之,寄主植物的健康状况也能够影响根际微生物群落组成,根际微生物在番茄青枯病防治中具有重要作用。对抗青枯病番茄根际微生物群落特征及微生物群落形成的影响因素进行总结,讨论了根际微生物参与调控番茄青枯病抗性遗传的作用机制,并对利用有益根际微生物调控番茄青枯病研究方向的热点进行展望,为番茄青枯病诱导抗性机制的解析、遗传育种以及番茄青枯病的防治与品种的合理布局提供有效参考。     

Silicon impacts on soil microflora under Ralstonia Solanacearum inoculation

Silicon(Si) can increase plant resistance against bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum and enhance plant immune response. However, whether Si alleviates soil-borne disease stress through altering soil microbial community component and diversity is not clear. In this study, effects of Si application under R. solanacearum inoculation with or without plant on soil bacterial and fungal communities were investigated through high-throughput pyrosequencing technique. The results showed that Si addition significantly reduced bacterial wilt incidence. However, Si did not reduce the amount of R. solanacearum in rhizosphere soil. Principal components analysis showed that soil microbial community composition was strongly influenced by Si addition. Total 63.7% bacterial operational taxonomic units(OTUs) and 43.8% fungal OTUs were regulated by Si addition regardless of the presence of tomato plants, indicating the independent effects of Si on soil microbial community. Si-added soil harbored a lower abundance of Fusarium, Pseudomonas, and Faecalibacterium. Our finding further demonstrated that exogenous Si could significantly influence soil microbial community component, and this may provide additional insight into the mechanism of Si-enhanced plant resistance against soil-borne pathogens.