茉莉酸甲酯对水稻白叶枯病的诱导抗性及相关防御酶活性的影响

为探索茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)诱导水稻抗白叶枯病的效应,采用MeJA喷雾处理剪叶接种法,测定MeJA对水稻幼苗的白叶枯病病情指数、白叶枯病病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae的抑菌效果及对叶片过氧化物酶(peroridase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalnaine ammonialyase,PAL)等相关防御酶活性的影响.0.05 ～ 2.0 mmol/L的MeJA能降低水稻幼苗白叶枯病的病情指数,但对水稻白叶枯病菌无直接抑菌活性;0.1 mmol/L MeJA的诱导效果最好,处理48h后,感病品种温229和抗病品种嘉早312的诱导效果分别为73.18％和70.43％;0.05 ～2.0mmol/L的MeJA处理水稻叶片中POD、CAT、SOD、PPO和PAL活性呈上升趋势.研究表明MeJA能诱导水稻幼苗对白叶枯病的抗性,且诱导抗性的产生与MeJA提高水稻相关防御酶的活性有关.     

H2S位于H2O2下游介导葡萄抗霜霉病过程

 以霜霉病抗性葡萄品种左优红和感病品种霞多丽为材料,研究硫化氢(H₂S)在葡萄应答霜霉病过程中的作用及其与过氧化氢(H₂O₂)的相互关系。结果表明,接种霜霉病菌后,抗性品种左优红和感病品种霞多丽叶片均出现H₂S含量的猝发、H₂S合成酶基因表达量增加、抗病相关蛋白多酚氧化酶(PPO)和β-1,3葡聚糖酶(Glu)活性显著升高现象;且H₂S清除剂次牛磺酸(HT)可以显著抑制霜霉病菌诱导的PPO和Glu活性升高,并导致葡萄的感病率和病情指数显著升高;同时外源H₂S可降低两个葡萄品种的感病率和病情指数。说明,H₂S是参与葡萄抗霜霉病过程的新的信号物质。受霜霉病菌侵染后,葡萄叶片H₂O₂含量猝发早于H₂S,并且H₂O₂清除剂抗坏血酸(AsA)可显著抑制霜霉病菌所诱导的H₂S含量的上升,而H₂S清除剂HT对霜霉病菌诱导的H₂O₂含量变化影响不显著,推测,H₂S作用于H₂O₂的下游参与葡萄抵御霜霉病过程。     

钙离子和茉莉酸灌根对菜豆叶片防御酶活性和西花蓟马取食偏好性的影响

为探明外源物质对菜豆植株防御酶活性和西花蓟马取食偏好性的影响。本试验分别采用CaCl₂和茉莉酸(JA)进行灌根,研究了西花蓟马取食前后菜豆叶片脂氧合酶(LOX)、丙二烯氧化物合酶(AOS)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性的变化,并研究了西花蓟马对JA和CaCl₂处理后的菜豆植株的取食偏好性。结果表明：不论CaCl₂还是JA灌根均可诱导菜豆防御酶AOS、LOX、CAT和SOD活性的上升,其中对CAT活性影响最大,其活性分别上升至对照的2.83倍和3.57倍,但对POD和PPO活性没有影响。西花蓟马取食CaCl₂处理的菜豆植株,能诱导LOX、POD和PPO活性分别上升1.40、2.03倍和2.26倍,而SOD活性则被显著抑制。西花蓟马取食JA灌根的菜豆植株能明显诱导POD和PPO活性的升高,二者活性分别是未取食植株的1.67倍和1.45倍,但AOS、LOX、CAT和SOD活性被抑制。西花蓟马2龄若虫取食CaCl₂和JA...     

katExoo基因缺失突变对水稻白叶枯病菌H2O2抗性和致病性的影响

 为了揭示过氧化氢酶基因katExoo在水稻白叶枯病菌(Xanthomonasoryzaepv.oryzae,Xoo)过氧化氢(H₂O₂)抗性和致病性中的功能,本研究构建了基因缺失突变体ΔkatExoo,测定了突变体的H₂O₂抗性、过氧化氢酶(CAT)活性、在离体培养条件下的生长速率以及对水稻的致病性。用标记基因置换法获得了ΔkatExoo突变体,其保守的CAT结构域(GATase1_catalase和catalase_clade_2)被Gm^R片段所替换。katExoo基因缺失突变并不导致病菌的H₂O₂抗性和CAT活性降低或丧失,反而在一定程度上使之增强和升高。ΔkatExoo离体生长量显著降低,水稻接种叶片病斑明显缩短、在叶组织内的种群量下降。表明基因缺失突变显著地影响了病菌的生长、定殖和致病性。本研究结果为“KatExoo可能是Xoo的一个毒性因子”的假设提供了遗传学证据。     

H2O2对水稻白叶枯病菌过氧化氢酶相关基因crg表达的诱导作用

 为了阐明H₂O₂对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)过氧化氢酶(CAT)相关基因(crg)表达的诱导作用,本研究定量分析了在水稻细胞-Xoo互作体系及其加入H₂O₂清除剂CAT后H₂O₂产量和crg表达;外源添加H₂O₂后的病菌生长和crg表达。结果表明:在互作条件下,H₂O₂含量稳定增加,10 h可达到峰值;在互作6 h时crg显著地被诱导表达;加入CAT显著地降低了H₂O₂含量和crg表达;在外源H₂O₂胁迫条件下,H₂O₂以浓度效应的方式影响病菌增殖,显著地诱导了catB和srpA表达。因此,Xoo-水稻互作导致了H₂O₂的发生。无论是互作产生的还是外源的H₂O₂均显著地诱导了Xoocrg表达,从而活化了H₂O₂降解途径。     

刺桐姬小蜂成瘿过程中虫瘿内几种酶的活性变化

为探究刺桐叶片在刺桐姬小蜂Quadrastichus erythrinae Kim成瘿过程中几种酶的变化情况,测定了虫瘿初始形成期、成长分化期、成熟期和开裂期4个发育阶段超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性变化。结果表明:虫瘿的形成显著提高了寄主叶片的SOD、CAT、POD、PPO活性;其中SOD、CAT、PPO活性主要体现在虫瘿组织上,开裂期酶活性均达到最大,分别为对照的5.36、5.28、19.73倍;PPO活性随虫瘿发育不断增加,而SOD、CAT活性分别在成熟期、成长分化期都有所下降;POD活性则主要表现在非虫瘿组织上,且每个时期显著高于对照,到开裂期为对照组的2.16倍。结果表明了刺桐对刺桐姬小蜂的为害产生了一定的防御反应。     

过氧化氢诱导水稻细胞过敏反应的研究

 本文报道了过氧化氢(H₂O₂)诱导水稻细胞过敏反应(HR)的剂量和时间作用效应。由葡萄糖/葡萄糖氧化酶组成的H₂O₂发生体系能稳定持续产生H₂O₂,有效地诱导HR;然而,直接添加的H₂O₂则被水稻细胞快速降解,不能有效地诱导HR。利用添加过氧化氢酶清除H₂O₂发生体系产生的H₂O₂,控制H₂O₂对水稻细胞作用时间的方法,揭示H₂O₂诱导水稻细胞HR存在时间作用效应。此外,H₂O₂也是水稻与病原细菌不亲和互作中诱导HR的信号组分之一。     

活性氧及膜脂过氧化与棉花对枯萎病抗性的关系

 萎病菌侵染后,抗病品种棉苗及经氟乐灵诱发处理产生对枯萎病诱导抗性的棉苗茎与根组织中,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量上升,膜系统中不饱和脂肪酸含量下降,表明有膜脂过氧化的发生,超氧阴离子(O₂^·)的产生速率、H₂O₂的积累水平及脂氧合酶(LOX)活性也明显增加,但超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性无显著差异。与此相反,感病品种棉苗受侵后MDA含量、O₂^·产生速率、H₂O₂的积累及LOX酶活性增加幅度较小,SOD及CAT酶活性则明显上升,膜系统中不饱和脂肪酸含量仅有小幅度下降。氟乐灵播前土壤处理可诱发棉苗对枯萎病的诱导抗性,同时也增加了LOX酶活性及活性氧(O₂^·、H₂O₂)的积累。这些结果说明,枯萎病菌侵染后棉苗体内活性氧的积累、LOX酶活性的上升以及由此引起的膜脂过氧化,可能在棉苗对枯萎病的抗性中起作用。     

NO和H2O2提高葡萄抗霜霉病的生理作用机制

 以对霜霉病具有不同抗性的3个葡萄品种Fredonia、西拉和赤霞珠为材料,研究一氧化氮（NO）和过氧化氢（H₂O₂）在调控葡萄抵御霜霉病菌感染过程中的生理机制。结果表明：接种葡萄霜霉病菌后3个葡萄品种叶片中NO和H₂O₂含量均有猝发现象,H₂O₂猝发早于NO,抗性强的品种Fredonia的变化快而显著;外施一定浓度的NO供体硝普钠（SNP）和H₂O₂均可减缓霜霉病菌侵染过程,降低感病率和平均病情指数,并且能够不同程度地提高抗性弱的葡萄品种赤霞珠叶片的过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、β-1,3-葡聚糖酶（Glu）和几丁质酶（Cht）活性,增强葡萄过敏性坏死反应;而NO和H₂O₂的清除剂2-4,4,5,5-苯-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物（cPTIO）和抗坏血酸（AsA）在一定程度上能够提高感病率和平均病情指数。推测NO和H₂O₂可以通过提高POD、PAL、Glu和Cht病程相关蛋白活性,进而增强葡萄对霜霉病的抗性。     

生姜抗姜瘟病品种资源鉴定及其抗病生化机制

为鉴定生姜抗姜瘟病品种并明确其抗病生化机制,采用茎基部注射法和土壤灌根法接种测试22个生姜品种对姜瘟病的抗性水平,以高抗品种CDZIN012和高感品种CDZIN064为材料接种假茄科雷尔氏菌Ralstonia pseudosolanacearum,观察接种后抗、感品种的叶片气孔参数、蜡质含量等组织结构的变化,测定接种后过氧化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,O₂^-、H₂O₂含量及病程相关蛋白几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的变化。结果显示,22个生姜品种抗性差异明显,其中表现为高抗、中抗、轻抗、感病和高感的品种分别为1、4、4、7和6个;茎基部注射法接种后生姜植株发病更稳定,更适合生姜品种抗性鉴定;感病后抗病品种叶片气孔密度为36.8个/mm²,比感病品种少(46.9个/mm²),...     

真菌Sr18代谢产物对根结线虫胁迫下黄瓜叶片保护酶的影响

为探究根结线虫胁迫下丝状真菌Sr18代谢产物对黄瓜的作用机理,采用温室盆栽及人工接种试验,研究了不同浓度的Sr18代谢产物对南方根结线虫胁迫下黄瓜叶片保护酶的影响。结果表明,线虫侵染黄瓜根部以后,黄瓜叶片SOD、POD和CAT活性减弱,PPO和PAL浓度降低。施加不同浓度的Sr18代谢产物,能够使线虫胁迫下的黄瓜叶片SOD、POD和CAT活性增强,使PPO和PAL的含量增加,说明Sr18代谢产物能够提高黄瓜的保护酶活性与含量,增强黄瓜对南方根结线虫的抗性。     

半夏防御酶系对Fusarium oxysporum和Phytophthora parasitica侵染的动态反应

尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum Schlecht)和寄生疫霉(Phytophthora parasitica Dastur)分别为引起半夏块茎腐烂病和疫病的病原,为探索半夏在受到这2种病原侵染时的生理生化反应,采用室内盆栽方法,研究超氧化物歧化酶(SOD)、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)5种寄主防御酶活性在块茎腐烂病和疫病发生过程中的变化趋势。结果表明,半夏在接种2种病原菌后,分别于第2天和第3天出现发病症状,第5天病情指数分别高达70.3、70.6;SOD活性都于接种后第1天达到高峰,POD活性都于接种后第3天达到高峰,CAT活性都于接种后第2天达到高峰,PAL活性分别于接种后第2天和第3天达到高峰,而PPO活性分别于接种后第3天和第4天有小幅上升。初步表明,在寄主显症之前或发病初期酶活性达到高峰的SOD、POD、CAT、PAL在半夏抗病生理机制中起着重要作用,在半夏抗病种质筛选时需要重点关注。     

深绿木霉蛋白质TraT2A诱导兰州百合抗灰霉病的作用

采用生长速率法和活体试验法分别测定了深绿木霉Trichoderma atroviride蛋白质Tra T2A对兰州百合灰霉菌的抑制作用和诱导抗病效果及持效期。结果表明TraT2A高浓度(5×液)具有较高的抑制作用,抑制率为47.44%,低浓度(100×液)具有较高的诱导抗病作用,其诱导效果可达55.89%;TraT2A 100×液处理兰州百合植株3 d后挑战接种灰霉菌,分别于0、1、3和5 d对兰州百合叶片中的PAL、PPO、POD和SOD酶活性及丙二醛、叶绿素含量变化进行了测定。发现TraT2A诱导处理后可提高百合叶片中与抗病性相关的防御酶PAL、PPO、POD、SOD活性和叶绿素含量,降低丙二醛的含量;在接种后1、3和5 d时,4种酶活性和叶绿素含量显著高于对照,丙二醛含量则低于对照,4种酶活性在第5 d时均达到最大值,PAL、PPO、POD和SOD分别是对照的1.47、2.28、1.36和1.49倍;在接种后1、3和5 d时,叶绿素含量分别比对照高10.13、12.05和6.05 mg/g;丙二醛含量仅为对照的0.68、0.40和0.51倍;TraT2A防治百合灰霉病的持效期为7 d,高于阿泰灵和速克灵的持效期。     

水杨酸诱导水稻幼苗抗瘟性的生化机制

 以0.01mM水杨酸(SA)喷雾处理或稻瘟菌孢子悬浮液接种稻苗后,叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)和定位于细胞不同部位的过氧化物酶(POD),特别是与细胞壁结合的POD和细胞间隙POD的活性迅速升高,但没有明显的新POD同功酶带出现。同时叶片中木质素含量迅速增加。在SA处理后的稻叶中提取到能抑制稻瘟菌分生孢子萌发、含有Momilactone A的抑菌物质,并检测到分子量分别为48、52、59、106.5KDa的碱性病程相关蛋白(PRs)。这些生化指标的时序变化与SA诱导抗瘟性的表现相吻合。对SA诱导水稻幼苗抗瘟性的可能生化机理作了归纳。     

海洋生境棘孢木霉菌TCS007对植物的促生长及诱导抗逆作用

为研究海洋生境棘孢木霉菌Trichoderma asperellum TCS007对植物的促生长及诱导抗逆作用,以黄瓜和水稻为试材,评价菌株TCS007对植物种子萌发、幼苗和根系生长等生长量及其对叶绿素、可溶性糖和蛋白含量的影响,并在低温和高盐胁迫条件下,研究其对植株生长相关生理指标影响。结果表明:1 × 106 CFU/mL的TCS007孢子悬浮液可以显著促进黄瓜种子萌发,且处理后黄瓜幼苗的株鲜重、叶面积、根鲜重及根系活力分别提升13.53%、17.97%、66.67%和27.30%,总叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别增加22.75%、18.24%和8.60%;在5 ℃、10 ℃和15 ℃低温胁迫下,1 × 106 CFU/mL的TCS007孢子悬浮液显著提高了黄瓜叶片中过氧化物酶 (POD) 和超氧化物歧化酶 (SOD) 的活性,降低了丙二醛 (MDA) 含量和相对电导率 (REC);在0.1 mol/L的氯化钠 (高盐) 胁迫下,不同含量的TCS007孢子悬浮液均可显著缓解氯化钠对水稻幼苗的盐害作用,且随着孢子含量的增高,缓解效果越为明显,其中添加5% 1 × 106 CFU/mL TCS007孢子悬浮液的水稻幼苗POD、SOD和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增加并能降低其REC。综上,棘孢木霉菌TCS007对植物具有良好的促生长效果和诱导抗逆作用,研究结果可为其开发成为新型生物农药提供理论依据。     

BTH诱导花椰菜对菌核病的抗性研究

 利用苯并噻二唑BTH处理菌核病抗性不同的花椰菜品种幼苗, 采用营养生长期活体叶片菌丝块接种鉴定法评价菌核病抗性诱导效果,结果表明经BTH处理的植株菌核病病情指数明显下降, 对感病品种和抗病品种的诱抗效果分别达到81.5%和63.8%。对于花椰菜重要的防御酶活性变化研究结果表明,BTH诱导处理的花椰菜植株过氧化物酶（POD）、抗坏血酸酶( SOD )、过氧化氢酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和多酚氧化酶( PPO)的活性均有所提高。同时病程相关蛋白几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性也增加。 利用半定量RT-PCR方法检测防御反应基因表达,结果表明BTH诱导首先激发了植株 PR-1等基因参与的水杨酸信号传导防御反应途径的发生,同时PDF1.2 基因的上调表达说明BTH诱导也影响了茉莉酸信号传导途径。     

绿色木霉菌T23对黄瓜枯萎病防治效果及其几种防御酶活性的影响

 本文通过生物测定的方法初步研究了绿色木霉菌T23分生孢子和厚垣孢子对黄瓜枯萎病防治效果及黄瓜幼苗几种防御酶活性的影响。结果表明:黄瓜幼苗经木霉菌处理后,病情指数由33.69分别降至13.12和10.28,经木霉菌处理的黄瓜体内与抗性反应相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)及过氧化氢酶(CAT)活性有明显增加,其峰值分别为对照的2.75、2.49、2.42及15.84倍,说明生物防治过程中可能有木质素、植保素等抗性物质的参与。与分生孢子处理相比,木霉菌厚垣孢子处理的酶活高峰出现得晚,但酶活峰值高。     

丛枝菌根真菌对接种尖孢镰刀菌后黄瓜 根系次生代谢物的影响

采用灌根法对4周龄的黄瓜幼苗接种尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum,研究了不同取样时期AM真菌Glomus versiforme对植株根系黄酮和总酚含量及叶片中POD和PPO酶活性的影响.结果表明:菌根化植株可通过生物量的补偿和体内次生代谢物含量的改变来提高抗病性.即接种F.oxysporum f. sp. cucumerinum的第9天,菌根化植株根系和地上部生物量分别比对照高出50%和31.7%,此时,对照发病率达15%,而菌根化植株生长始终正常;在病原菌的侵入初期和后期,菌根化植株根系中黄酮和总酚含量高于对照;在植株发病期,菌根化植株仍可通过根系中含量相对较低的黄酮和总酚来抵御病原菌的侵害;与对照相比,抗病性较强的菌根化植株叶片中POD酶活性变化较为缓和,且PPO酶活性一直较高.