Page 38 - 《华农农业大学学报》2020年第3期
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第 ３ 期     张明菊 等:黄萎病对海 / 陆嫁接棉苗叶片中 H ２O ２ 、 抗病相关酶活性和 GST 、 PAL 基因表达的影响                     ３ ３

               棉苗( S / R ) 均表现出增强表达的趋势.在感病品种                   嫁接棉苗( S / R ) 叶片中的 H ２O ２ 含量变化趋势与海
               鄂棉 ２２ ( S ) 中, ０~８h 为上调表达, 在 ８~１６h 处形           岛棉 Pima９０ ( R ) 中类似, 只是峰值推迟, 峰值略小,
               成峰值, 峰值增幅较小( 相对表达量 ３０％ ), 维持高                   分别在 １６h 和 ９６h 处.这一结果, 也证实了植物
               水平表达持续时间短( ８~１６h ), １６h 后下调表达.                  与病原菌非相容性互作中 ２ 个明显的氧爆发高峰的
               在抗病海岛棉品 种 Pima９０ ( R )和 海 / 陆 嫁 接 棉 苗           存在.在抗病品种中, 接种后第 １ 次 H ２O ２ 含量快
               ( S / R ) 中, ０~８h 也为上调表达, ８h 后高水平表达             速上升, 可能是作为有毒化合物直接抑制和杀死病
               ( 相对表 达 量 为 ４５％ ), 高 水 平 表 达 持 续 时 间 较 长
                                                               原菌, 或启动 HR 反应, 限制病原菌的进一步扩散;
               ( ８~４８h ), ４８h 后略微下降( 相对表达量为 ４３％ )
                                                               或促进寄主细胞壁的木质化和细胞壁结构蛋白的交
               ( 图 ５B ).接种后 PAL 基因在 Pima９０ ( R )、 鄂 棉
                                                               联, 使得细胞壁的结构得以加强, 而增强植物的抗病
               ２２ ( S ) 和嫁接棉苗( S / R ) 中具有相似的表达模式, 即
                                                               性; 或诱导相关抗病基因表达和植保素的合成; 或引
               均表 现 为 上 升 Ｇ 下 降 Ｇ 上 升 ( Ｇ 下 降) 的 表 达 趋 势, 在
                                                               起膜脂过氧化和水杨酸的合成; 或参与其他信号转
               ０~８h 上升表达, ８~１６h 下降表达, １６~４８h 又上
                                                               导 级 联 反 应, 激 活 和 调 节 植 物 的 各 种 防 卫 反
               升表达, 在 ８h 和 ４８h 出现 ２ 个表达峰值.在感病
                                                               应  [ １９ , ２１Ｇ２３ ] .接种后抗病品种第 ２ 次 H ２O ２ 含量的升
               品种鄂棉 ２２ ( S ) 中 PAL 表达量较低, ２ 个 峰值 较
                                                               高, 可能与水杨酸积累和系统获得抗性相关联                    [ ２０ ] .
               小, 峰值相对表达量分别为 ３５％ 和 ４２％ ; 而在抗病
                                                                    过氧化 物 酶 ( eroxidase , POD ) 存 在 于 所 有 的
                                                                               p
               海岛棉品种 Pima９０ ( R ) 中, PAL 表达水平高, ２ 个
                                                               陆生植物中, 并在植物生长发育的全过程如种子萌
               峰值 较 大 分 别 达 到 ９５％ 和 ９１％ ; 海 / 陆 嫁 接 棉 苗
                                                               发、 细胞伸长、 胁迫应答、 共生、 衰老和果实成熟等过
               ( S / R ) 中 PAL 表达量介于 R 和 S 二者之间, 峰值
                                                               程中都起着重要作用           [ ７ ] .木薯栽培品系 MCOL２２
               分别为 ６８％ 和 ７２％ ( 图 ５C ).
                                                               对木薯 细 菌 性 叶 斑 病 菌 ( Xanthomonascassavae )
               3 讨 论
                                                               表现抗病.叶斑病菌接种木薯栽培品系 MCOL２２
                   氧爆发产生的 H ２O ２ 在植物对病原菌的防卫反                   时, 细胞壁结合的 POD 活性增强 ２ 倍             [ ２４ ] .用辣椒
               应中 起 重 要 作 用. 在 番 茄 悬 浮 细 胞 ( Pto ) 与 含         黄花叶病毒( Pe p YMV ) 接种抗病辣椒后 ４８~７２h ,
               avrPto 的假单胞细菌 ( P．s y rin g ae ) 互 作 中, 氧 爆 POD 活性大幅度增强              [ ２５ ] . Ga y oso 等 [ ２０ ] 用 黄 萎 病

               发产生 ROS 呈现２ 个明显的高峰: 第１ 个高峰大约                    菌侵染 ２ 个 番 茄 近 等 基 因 系 LA３０３８ ( Ve / Ve ) 和
               在接种数分钟后出现, 无论是感病还是抗病互作中                         LA３０３０ ( ve / ve ) 时, 发现抗病品系 LA３０３８ 根部中
               该峰值都会产生; 第 ２ 个高峰只出现在抗病互作中, POD 的酶活接种后 ２h 迅速升高, 随后 ２~８h 下
               在接种后数小时后, 可能与非相容性互作抗性相关                         降, ８h 后继续升高, 在 ２４~４８h 达最大值; 而感病
               联  [ ５ , １９ ] . Ga y oso 等  [ ２０ ] 以黄萎病菌 VD５３ 接种不含  品系 LA３０３０ 中 POD 的酶活未见升高. Xu 等           [ ２２ ]
               抗病基因( Ve１ / Ve２ ) 的感病 LA３０３０ 和含抗病基因             用棉花黄萎病落叶型大丽轮枝菌菌株 V ９９１ 接种抗病
               ( Ve１ / Ve２ ) 的抗病 LA３０３８ 番茄品系, 结果表明, 接          品种海 ７１２４ 和感病品种 YZＧ１ 后发现抗、 感品种的
               种后抗病 LA３０３８ 根部的 H ２O ２ 含量接种 ２h 后急               根茎中 POD 酶活性均有增强, 但抗病植株中 POD
               剧上升, ８h 达第 １ 个峰值, 第 ２ 次缓慢上升出现在                  酶活性提高的幅度更大、 进程更快.在本研究中, 也
               ２４~４８h , 在 ４８h 处出现第 ２ 个较小的峰值, 而感                发现无论在抗病品种 Pima９０ ( R ), 还是感病品种鄂
               病 LA３０３０ 只在接种 ２h 后呈上升趋势, 在 １６h 达                棉 ２２ ( S ) 叶片中 POD 酶活性也都表现出增强的趋
               到峰值, 且峰值比抗病品系的最大峰值小.本研究                         势, 且抗病植株中酶活提高的幅度更大、 更快.在植
               用强致病力落叶型大丽轮枝菌菌株 V ９９１ 分别接种感                     物与病原菌互作过程中, POD 的积累和活性升高可
               病陆地棉鄂棉 ２２ ( S )、 抗病海岛棉 Pima９０ ( R ) 和嫁          以产生活性氧, 杀死入侵的病原菌, 也可以促进细胞
               接( S / R ) 棉苗, 接种后测定上部叶片中 H ２O ２ 含量, 壁组分的交联, 增强对病原菌的抗性                           [ ７ ] .
               结果发 现, 抗 病 海 岛 棉 Pima９０ ( R ) 叶 片 中 分 别 在            谷胱甘肽 ＧSＧ 转移酶是一类多功能蛋白家族, 广

               １６h和 ４８h 出 现 大 小 ２ 个 H ２O ２ 峰; 感 病 鄂 棉          泛存在于动、 植物中. GSTs 在非生物胁迫 中通过
               ２２ ( S ) 中, 只在 ２４h 呈现 １ 个峰, ２４h 后缓慢下降; 催化亲核性的谷胱甘肽( lutathione , GSH ) 与各种
                                                                                      g
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