杨树对落叶松-杨栅锈菌抗性生理机制研究

采用叶盘法对供试寄主杨树进行落叶松-杨栅锈菌夏孢子人工接种处理，研究了杨树对落叶松-杨栅锈菌抗病性的生理机制。结果表明，接种病原菌后1~8 d，6种杨树的PAL、PPO、几丁质酶和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性均升高，且酶活性的变化与树种的抗性表现了较好的正相关。抗病较强的美黑01和中绥12号接种病原菌后，PAL、PPO、几丁质酶和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性不仅升高幅度大，而且这些酶活性绝对值也明显高于抗病性较弱（或感病）树种中林美荷、69杨等。同时抗病较强的树种中这些酶高活维持的时间也较长。这些变化促进了抗病物质的形成和积累，从而表现出抗病性。从几种酶活性测定的总体结果来看， PAL和几丁质酶在受侵各杨树种（品种）体内的活性增幅较其他酶类明显较高，故这几种酶可作为杨树抗叶锈病的生理指标。     

病原菌激发子对毛白杨愈伤组织酶活性的诱导作用

以杨树溃疡病病原茵提取物制备的2种激发子对毛白杨愈伤组织进行诱导,结果表明,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶均能被有效诱导,几丁质酶和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性在诱导处理后4 h出现最高峰,而PAL活性则在48 h出现峰值.2种激发子诱导效果对比,经部分酸解的激发子诱导作用更强.     

花生体内几种酶的活性与抗锈病性的关系

在锈菌侵染前和侵染后的若干阶段测定了具有不同程度抗性的5个花生品种中的苯丙氨酸解氢酶(PAL),过氧化物酶(PO),多酚氧化酶(PPO)活性,并分析其与抗性的关系。结果表明,PAL是一种诱导酶,在测定的大多数时间内,呈现酶活性越大,抗性越强的趋势;在侵染后的12,24和48h,大多数品种病叶的PO活性高于健叶,基本上是品种愈感病酶活性变化愈大;在健康叶片中,PPO的活性变化与抗锈病性显著相关,但在受锈菌侵染的叶片组织中,PPO的活性变化似与抗性无明显相关。     

低聚壳聚糖激发子对杨树抗病性的诱导作用

以壳聚糖(脱乙酰几丁质)为原料,采用H2O2氧化法降解壳聚糖制备低聚壳聚糖激发子,通过诱导处理杨树愈伤组织,研究了低聚壳聚糖激发子对杨树抗病性的诱导作用。结果表明:低聚壳聚糖激发子对PAL、几丁质酶、β-N-乙酰葡萄糖苷酶、SOD活性具有明显的诱导作用,酶在达到各自的峰值时其活性是无菌水(对照)的2.83、3.35、2.78、4.8倍。酶活性的增高表明低聚壳聚糖激发子能够诱导杨树的抗病反应,提高抗病性。病原菌接种试验进一步证实了经激发子诱导处理后杨树愈伤组织抗病性增强,明显抑制病原菌菌丝的生长,降低感病指数。在一定浓度范围内,激发子的诱导作用随浓度增加而增强,浓度为10μg.mL-1时诱导效果达到最大,再增加浓度诱导,诱导作用不再增强。     

百合抗尖孢镰刀菌细胞突变系的防御酶活性变化

以研究获得的东方百合品种‘卡萨布兰卡’(‘Casa Blanca’)的抗病无性系和感病无性系为实验材料,利用紫外分光光度计分析了两个品系经尖孢镰刀菌及其毒素诱导后体内POD (peroxidase)(过氧化物酶)、PPO (polyphenol oxidase)(多酚氧化酶)、PAL (phenylalanine ammonia-lyase)(苯丙氨酸解氨酶)、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶活性的变化。结果表明:经尖孢镰刀菌及其毒素诱导后,东方百合抗病无性系和感病无性系体内的POD、PPO、PAL及几丁质酶的活性都表现出先升高后降低的变化趋势,而β-1,3-葡聚糖酶的活性则表现出逐渐升高的变化趋势;抗病无性系的POD、PPO、PAL、几丁质酶活性均比感病无性系有所提高;抗病无性系的POD、PPO、PAL活性均在处理48 h时达到最高。     

百合抗尖孢镰刀菌细胞突变系的防御酶活性变化

以研究获得的东方百合品种‘卡萨布兰卡’(‘Casa Blanca’)的抗病无性系和感病无性系为实验材料,利用紫外分光光度计分析了两个品系经尖孢镰刀菌及其毒素诱导后体内POD (peroxidase)(过氧化物酶)、PPO (polyphenol oxidase)(多酚氧化酶)、PAL (phenylalanine ammonia-lyase)(苯丙氨酸解氨酶)、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶活性的变化。结果表明:经尖孢镰刀菌及其毒素诱导后,东方百合抗病无性系和感病无性系体内的POD、PPO、PAL及几丁质酶的活性都表现出先升高后降低的变化趋势,而β-1,3-葡聚糖酶的活性则表现出逐渐升高的变化趋势;抗病无性系的POD、PPO、PAL、几丁质酶活性均比感病无性系有所提高;抗病无性系的POD、PPO、PAL活性均在处理48 h时达到最高。     

酶活性与枣树炭疽病抗性的关系研究

为了探讨枣树炭疽病发生与不同枣品种酶活性的关系,研究了6个枣品种田间炭疽病发生时相关酶的活性。结果表明:不同枣品种炭疽病的发生率和病情指数不同,相关酶的活性明显不同。POD、SOD、PAL等酶活性与品种抗性呈正相关,PPO活性与品种抗病性呈极显著的负相关。6个枣品种中,冬枣的POD、PAL、SOD活性最强,PPO活性最弱;梨枣的PPO活性最强。酶活性与田间炭疽病发生的调查结果吻合,冬枣和大雪枣对炭疽病有较高抗性,梨枣易感染炭疽病,对该病的抗性不强。     

不同抗性小麦品种受叶锈菌侵染前后防卫酶活性变化研究

对小麦叶锈菌侵染前后2个不同抗性小麦品种叶片中的POD、PPO、PAL、β-1,3-葡聚糖酶4种防卫酶的活性变化进行了研究。结果表明:在接种前,抗病品种的POD和PPO活性均高于感病品种,而抗、感品种间PAL和β-1,3-葡聚糖酶的活性差异不大;接种叶锈菌后抗病品种和感病品种小麦叶片中的4种防御酶活性均高于未接种处理,并且抗病品种接种后PPO活性变化幅度明显高于感病品种;抗病、感病的小麦接种叶锈菌处理与未接种处理的POD、PPO、PAL、β-1,3-葡聚糖酶4种防卫酶的活性均升高,POD、PPO、PAL 3种酶活性在接种后3 d达到峰值,β-1,3-葡聚糖酶在接种后4 d达到峰值;相对于其他防御酶,PAL在测定期内活性变化程度不高,表现平稳。     

谷子对黑粉菌侵染的生物学响应

研究采用大田试验筛选出黑穗病高抗品种冀谷20(J20)和高感品种长农35(C35),采用室内盆栽试验检测2个品种对黑粉菌的响应。结果表明,谷种拌菌组植株中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性升高,且J20的PAL和PPO活性显著高于C35;J20拌菌组的总酚、类黄酮和木质素含量及几丁质酶活性显著高于未拌菌对照组,β-1,3-葡聚糖酶活性升高不明显;C35拌菌组中木质素含量与几丁质酶活性高于未拌菌对照组,类黄酮含量与β-1,3-葡聚糖酶活性无明显改变,总酚含量显著下降;拌菌组中J20的β-1,3-葡聚糖酶活性显著高于C35;J20拌菌组中抗病相关基因(4CL、CCR、CHIB和WRKY22)和受体蛋白FLS2上调表达。谷子对黑粉菌的抗性涉及植株基因转录应答、次生代谢调控、抗病防御应答等生物学过程,不同品种的遗传基础差异导致植株自身结构、防御应答不同,品种抗性水平表现出显著差异。     

西瓜叶片防御酶活性与枯萎病抗性的关系

为了明确西瓜枯萎病抗性与抗氧化、次生代谢相关酶活性的关系,以西瓜枯萎病鉴别寄主(高抗品种PI296341-FR、轻抗品种Crimson Sweet和高感品种Sugar Baby)为材料,采用西瓜枯萎病菌孢子悬浮液进行人工接种,研究接种处理后西瓜叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)活性的变化。结果显示,西瓜枯萎病菌接种处理后,3个西瓜品种叶片SOD、POD、PPO、PAL、CAT活性较未接种对照均有显著提高,抗病品种PI296341-FR和Crimson Sweet叶片的SOD、POD、PPO、PAL、CAT活性峰值出现时间早于感病品种Sugar Baby,酶活性增幅显著高于感病品种。抗病品种PI296341-FR和Crimson Sweet叶片的SOD、POD、PPO、CAT活性均在接种后2 d达到峰值,高抗品种PI296341-FR叶片的SOD、POD、PPO、CAT活性分别较未接种对照显著增加了58. 98%、26. 08%、69. 87%、78. 00%,较感病品种Sugar Baby显著增加了47. 62%、22. 75%、19. 91%、41. 79%;轻抗品种Crimson Sweet叶片的SOD、POD、PPO、CAT活性分别较未接种对照显著增加了73. 01%、22. 33%、62. 59%、63. 46%,较感病品种Sugar Baby显著增加了34. 56%、10. 10%、8. 14%、28. 40%。高抗品种和轻抗品种叶片的PAL活性分别于接种后2、1 d达峰值,分别较各自未接种对照显著增加了70. 70%、33. 34%,高抗品种叶片PAL活性较感病品种显著增加了20. 65%。而感病品种Sugar Baby叶片的5种酶活性均在接种后3 d才达到峰值。研究表明,SOD、POD、PPO、PAL、CAT 5种防御酶活性变化与西瓜抗病性密切相关,在西瓜枯萎病抗性生化机制中起重要作用,SOD、POD、PPO、PAL、CAT活性峰值大小及出现时间的早晚可作为西瓜枯萎病抗性筛选的重要生化指标。     

叶锈菌对不同杨树品种叶片木质素的影响

通过对不同抗性的杨树寄主在不同接种时间段的木质素的沉积进行了跟踪。染色后观察发现:在受到落叶松-杨栅锈菌侵染后1～2d不亲和组合叶肉组织中木质素积累就很多,3d后积累比较明显。木质素积累的整个进程基本表现为木质素积累在近免疫、高抗品种较多,感病品种中很少,而免疫品种中无明显变化。     

杨树与栅锈菌互作中生理代谢变化

对受栅锈菌侵染后的杨树体内代谢指标进行了测定,研究了杨树受不同致病性的落叶松-杨栅锈菌侵染前后的病理生理学变化。结果表明,受锈菌侵染后,寄主可溶性总糖含量先降低再升高,而还原糖和可溶性蛋白质含量的病/健比一直小于1;与之相反,游离氨基酸含量的病/健比则一直大于1。CAT的活性在接种后的48～96 h中达到最大,POD、SOD的活性在接种后的24 h后就高于对照,且逐渐升高,并在显症前达到峰值。在不同亲和性的组合中的生理变化以感病组合中最显著,这些生理变化与抗病性有一定的关系,可作为检测杨树抗锈性生理生化指标。     

甘蓝型油菜防御酶活性变化与抗病性的关系

对不同抗性油菜品种7～8叶期及盛花期感染油菜菌核病后及对照叶片中几种重要防御酶类活性变化的研究结果表明：7～8叶期叶片SOD活性极显著高于盛花期，而盛花期POD、PPO、PAL活性显著或极显著高于7～8叶期。与对照相比，感病品种处理叶片中SOD、POD活性显著增加，而抗病品种变化较小且因品种而异；7～8叶期及盛花期处理叶片中，各品种(系)PPO活性有不同程度的下降，其中抗(耐)菌核病品种(系)下降达显著水平，并且中R888达极显著水平；7～8叶期各品种(系)处理叶片中PAL活性没有明显变化，盛花期各品种(系)处理叶片中PAL活性均显著地下降，并以抗(耐)菌核病品种(系)下降较多，其中，中R888的PAL活性的下降达极显著水平。酶活与病斑直径的相关性分析也表明，品种抗性主要与7～8叶期对照叶片中SOD、POD活性及盛花期对照SOD、PPO、PAL活性水平较高有关，感病品种处理叶片中防御酶活性与对照相比增加比例较高，说明酶活增加比例与感病性有关。不同时期不同品种(系)防御酶活性的变化不同说明不同抗(耐)菌核病品种(系)在不同的发育时期存在不同的抗病机制。     

不同寄主多主棒孢对橡胶树叶片组织防御酶活性的影响

以分离自4种寄主的5株多主棒孢菌株接种橡胶树叶片,均得到成功侵染。并按时间顺序测定了来自不同寄主的多主棒孢侵染橡胶树叶片后,细胞防御系统相关的4种酶活性的变化。结果表明,接种来自不同寄主的多主棒孢后,对橡胶树叶片4种防御酶活性的影响不同。其中分离自橡胶树的HCCGD01和HCCHN42两个菌株侵染后,橡胶树叶片组织4种防御酶活性变化最大,均有明显增强;来自木薯的MaCCGD02侵染橡胶树叶片后,酶活性变化次之;分离自番木瓜的CpCCYN01和黄瓜的PaCCSD04多主棒孢菌株侵染后,除PAL外,β-1,3-葡聚糖酶、POD、PPO活性变化很小。     

芪合酶基因的遗传转化及其转基因烟草抗根黑腐病的研究

【目的】利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,GV3101)介导法获得转芪合酶基因烟草,改良烟草对根黑腐病的抗性。【方法】以普通烟草品种“97204”叶片为受体,采用根癌农杆菌介导法,将芪合酶基因导入烟草基因组并进行分子检测,利用灌根法对4株转芪合酶基因烟草植株接种烟草根黑腐病菌,观察烟草地上部分和根部的变化,并测定苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）活性。【结果】通过根癌农杆菌介导、抗性选择和分子检测,获得32株转芪合酶基因烟草。从中选取长势一致的4株转基因烟草用于抗病性鉴定,结果表明,2株在灌根接种后生长正常,另外2株在接种第7天时出现轻微黄化,3株根部无发病症状,另外1株在接种16 d后根部出现发黑症状,而对照植株接种后第3天叶片就出现黄化及萎蔫症状,随着接种时间的延长,叶片黄化加剧,到第7天时已出现明显的发病症状,15 d植株几乎死亡;转基因烟草PAL及PPO活性本底均显著高于对照,PAL活性在接种后4～10 d保持在一个较高的水平,10 d后又迅速下降,PPO活性在接种2 d后迅速升高,在接种6 d达到峰值,之后开始缓慢下降,而非转基因烟草PAL、PPO活性与转基因烟草相似,但变化幅度较小。【结论】用于抗性鉴定的4株转芪合酶基因烟草中,有3株对烟草根黑腐病的抗性较好。     

采后UV-C处理对葡萄抗病性和品质的影响

[目的]研究低辐能流短波紫外线（UV-C）处理对甬优1号葡萄腐烂的影响及作用机理,为UV-C应用于葡萄保鲜提供科学依据。[方法]葡萄贮藏前进行0、0.5、1.0、1.5、2.0 kJ/m2 UV-C照射处理,然后在（0±1）℃、相对湿度90%环境下贮藏84 d。贮藏期间取样测定腐烂率、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、多酚氧化酶（PPO）活性、几丁质酶（Chitinase）活性、β-1,3-葡聚糖酶（β-1,3-Glucanase）活性以及总酚和总类黄酮含量。[结果]UV-C处理有效控制了葡萄果实腐烂,显著提高了PAL、PPO、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,诱导总酚和总类黄酮含量的迅速增加。[结论]UV-C处理抑制葡萄果实的腐烂与抗病相关酶活性和总酚、总类黄酮含量的升高密切相关。     

氮对马铃薯防御酶系活性及抗性的影响

应用比较生理学方法,以2个对晚疫病抗性不同的马铃薯品种为材料,研究了不同施氮水平对马铃薯防御酶系活性以及对抗性的影响。结果表明,在自然发病条件下,当施纯氮量为135 kg.hm-2时,叶片内PPO、POD和PAL防御酶的活性最高,且晚疫病发生程度较轻。因此认为,不同施氮水平对3种防御酶系活性有明显的影响,最佳的施氮水平调节PPO、POD和β-1,3-葡聚糖酶的活性,氮与马铃薯抗性有关。研究从防御酶活性变化方面阐明马铃薯抗晚疫病的生理基础,为马铃薯抗病生理选择合理的施肥水平提供理论依据。     

番茄品种对ToMV抗性与氧化酶活性的关系研究

测定了6个不同抗性番茄品种接种ToMV两周后POD、PPO和PAL活性,以及POD同工酶酶谱的变化。结果表明:抗、感病品种接种ToMV后POD、PPO和PAL活性均比相应未接种株高,而且POD、PPO和PAL的酶活增长率与抗病性成负相关;感病品种接种株的POD同工酶谱带数都比相应未接种株多出2条酶带,而抗病品种只增加了1条酶带。     

杨树叶锈病组织病理学和细胞学研究

对杨树叶锈病(Melampsora larici-populina)从寄主与病原菌互作的组织病理学及细胞学的研究历史、组织病理学事件、栅锈菌发育的细胞学特点以及寄主细胞的抗性反应等方面进行了评述。