Induction of Defense Gene Expression and the Resistance of Date Palm to Fusarium oxysporum f. sp. Albedinis in Response to Alginate Extracted from Bifurcaria bifurcata

In many African countries, the Bayoud is a common disease spread involving the fungus Fusarium oxusporum f. sp. albedinis (Foa). The induction of plant natural defenses through the use of seaweed polysaccharides to help plants against pathogens is currently a biological and ecological approach that is gaining more and more importance. In the present study, we used alginate, a natural polysaccharide extracted from a brown algae Bifurcaria bifurcata, to activate date palm defenses, which involve phenylalanine ammonia-lyase (PAL), a key enzyme of phenylpropanoid metabolism. The results obtained showed that at low concentration (1 g·L⁻¹), alginate stimulated PAL activity in date palm roots 5 times more compared to the negative control (water-treated) after 24 h following treatment and 2.5 times more compared to the laminarin used as a positive stimulator of plant natural defenses (positive control of induction). Using qRT-PCR, the expression of a selection of genes involved in three different levels of defense mechanisms known to be involved in response to biotic stresses were investigated. The results showed that, generally, the PAL gene tested and the genes encoding enzymes involved in early oxidative events (SOD and LOX) were overexpressed in the alginate-treated plants compared to their levels in the positive and negative controls. POD and PR protein genes selected encoding β-(1,3)-glucanases and chitinases in this study did not show any significant difference between treatments; suggesting that other genes encoding POD and PR proteins that were not selected may be involved. After 17 weeks following the inoculation of the plants with the pathogen Foa, treatment with alginate reduced the mortality rate by up to 80% compared to the rate in control plants (non-elicited) and plants pretreated with laminarin, which agrees with the induction of defense gene expression and the stimulation of natural defenses in date palm with alginate after 24 h. These results open promising prospects for the use of alginate in agriculture as an inducer that triggers immunity of plants against telluric pathogens in general and of date palm against Fusarium oxysporum f. sp. albedinis in particular.     

湿地匍灯藓（Plagiomnium acutum）的防御机制对镉胁迫的响应

采用浸没培养实验研究不同浓度镉溶液（0、2、5、50mg·L-1）对湿地匍灯藓（Plagiomnium acutum）的膜系统、光合系统的损伤情况及其抗氧化酶系统的影响。结果表明：湿地匍灯藓外表伤害症状随Cd胁迫浓度增加而加重;湿地匍灯藓对Cd有较强的生物富集能力,且藓体Cd累积量与溶液Cd浓度显著正相关（P〈0.05）;湿地匍灯藓的总叶绿素含量随Cd浓度增加显著降低,其含量与可溶性蛋白含量显著正相关（P〈0.05）;Cd胁迫引起湿地匍灯藓的丙二醛（MDA）积累,同时伴随可溶性糖和游离脯氨酸含量显著增加,其中可溶性糖含量与MDA含量显著正相关（P〈0.05）;可溶性蛋白含量和过氧化氢酶（CAT）活性随Cd浓度增加均持续下降,而超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性却随Cd浓度增加而呈现逐渐上升趋势,其中可溶性蛋白和CAT活性均与MDA含量显著负相关（P〈0.05）,SOD活性则与MDA含量显著正相关（P〈0.05）,POD活性与MDA含量极显著正相关（P〈0.01）。Cd胁迫抑制或降解光合作用相关酶类、细胞膜质过氧化和蛋白质代谢紊乱可能是湿地匍灯藓遭受Cd毒害的主要原因;湿地匍灯藓通过增加可溶性糖含量、SOD和POD活性来抵御Cd的毒害,但由于CAT活性丧失,使湿地匍灯藓的防御系统崩溃,最终导致了湿地匍灯藓细胞的凋亡。可溶性糖、SOD和POD可以作为湿地匍灯藓防御Cd毒害的指标。     

奶牛乳腺先天防御机理的研究进展

综述了近年来奶牛乳腺先天防御机理的研究进展,分析了奶牛的固有防御机理、诱导型防御机理和细胞征募防御机理,对了解和预防奶牛乳腺炎的发生具有一定的参考和应用价值.     

暴雨灾害评估方法研究进展

在系统论述暴雨灾害评估体系结构的基础上,比较和分析了目前国内研究和应用较多的几类暴雨灾害评估理论和方法,如灰色关联法、概率统计法和主成分分析法,并以实际应用为例总结出它们各自的主要评估原理和优缺点。结果表明,灰色关联法对数据要求较低且计算量小,是比较简便易行的灾情评估方法;概率统计法以历史重现率来描述暴雨灾害等级是比较合理的方法;主成分分析法可以将多种致灾因子按权重简化成一个综合指标来描述暴雨灾害强度,比较方便直观。     

海阳市灾害性天气特征及防御对策

应用海阳市近50年的气象观测资料和出现的气象灾害记录资料,分析了影响海阳市的干旱、暴雨、大风、热带气旋(台风)、冰雹、霜冻、寒潮、连阴雨等灾害性天气,指出了灾害性天气的特征,并提出了相应的防御对策。     

内生菌XG-1对西瓜枯萎病诱导抗性的研究

以苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化氢酶(CAT)4种防御酶的活性变化以及丙二醛(MDA)的含量变化作为指标,研究内生菌XG-1对西瓜枯萎病的诱导抗性,为阐明XG-1的作用机制及其开发应用提供理论依据。结果表明:经内生菌XG-1菌悬液处理后,西瓜苗叶片的PAL、POD、PPO及CAT活性均高于清水对照。同时接种XG-1菌悬液和西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporumf.sp niveum,FON)的叶片,PAL活性在接种后第4天、第10天出现2次高峰,分别比对照增加1.86倍和1.52倍;POD和PPO活性均在第4天达到最高峰,分别比对照提高52.6%和57.1%;CAT活性在第5天时达到最高峰,比对照提高56.4%。同时接种XG-1菌悬液和枯萎病菌FON后,西瓜苗叶片的MDA含量呈先下降后逐渐上升趋势,第4天时达到最低值,比对照下降33.1%。由此可见,诱导抗病性是菌株XG-1防治西瓜枯萎病的重要作用机制之一。     

新农抗702对水稻抗纹枯病诱导抗性的初步研究

为研究新农抗702对水稻的抗性诱导机制,用新农抗702处理水稻叶片,叶片表现较明显的抗纹枯病作用;用不同质量浓度新农抗702在不同时间下诱导稻苗,测定稻苗体内防御酶的变化,结果表明:质量浓度为1.5 μg/mL,处理12 h时,过氧化物酶(POD),多酚氧化酶(PPO)、苯内氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)的活性分别达到:16.58 U/(g· min)、160U/(g·s)、234.02 U/(g·min)、37.67 U/(g · min),酶活性较高,而新农抗702对超氧化物歧化酶(SOD)无显著的影响.     

人参根系分泌物对其根源愈伤组织生长及保护酶活性的影响

以人参根源愈伤组织为受体,分析了无土栽培条件下收集的人参原生根系分泌物的自毒作用。结果表明:人参根系分泌物可抑制愈伤组织的生长,且随处理浓度增加,抑制活性增强,质量浓度为200 mg/L时,生物量降低56.1%,与对照差异显著;可影响受体抗逆酶活性强弱及变化趋势,短时间或低浓度处理下,酶活性增加,其中超氧化物歧化酶活性增加幅度最大,其次为过氧化物酶和过氧化氢酶,而长时间或中高浓度处理后,酶活性均显著降低,同时3种酶原有的协调作用关系及平衡被破坏。人参原生根系分泌物具有化感自毒活性,对受体抗逆酶系统的显著影响是人参根系分泌物化感活性的重要表现。     

宿根矮化病菌侵染后甘蔗防御酶活性变化

[目的]研究接种甘蔗宿根矮化病（Ratoon stuning disease,RSD）菌后甘蔗防御酶活性的变化,为进一步探明甘蔗与RSD病菌的互作机制提供理论依据.[方法]以温汤脱毒后的甘蔗品种桂糖1 1号（GT11）为材料,设RSD菌液浸种为处理,ddH2O浸种为对照,测定甘蔗茎、叶不同时期超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）等5种防御酶活性变化.[结果]在RSD病菌胁迫下,甘蔗茎和叶片中相关防御酶活性均有所变化,茎中除APX活性一直高于对照外,其他酶活性均表现为在90 d时低于对照,180d时高于对照;叶中除POD活性一直高于对照外,其他酶活性在90 d时高于对照,180 d时低于对照.[结论]在RSD病菌胁迫下,甘蔗茎和叶片中CAT、SOD、POD、APX及GR活性均有所提高,随着胁迫时间的延长在茎中出现逐渐高于对照的趋势,叶片则与此相反.     

NaCl胁迫对紫荆幼苗膜脂过氧化及保护酶活性的影响

以紫荆(CERCIS CHINENSISBUNGE)幼苗为材料,研究NACL胁迫对其膜脂过氧化和保护酶活性的影响。结果表明:随着盐分处理浓度的升高,丙二醛(MDA)含量、膜透性呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降;在相同的盐分浓度下,随着处理时间的延长,膜透性MDA含量呈上升趋势,SOD、POD和CAT活性变化没有规律。