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寡糖诱导向日葵抗锈病机制初步研究

康俊  
【摘要】: 向日葵锈病(Puccinia henlianthi Schw.)是向日葵上的主要病害,危害日益严重。利用诱导剂激活植物的抗病防卫反应,是防治植物病害的一种很好的途径,寡糖作为一种诱抗剂片段在植物中可作为早期信息分子,能激活植物的防御系统。本实验用寡糖处理向日葵幼苗,对其病情与相对防效、诱导后叶片防御酶系,叶片细胞病程相关蛋白及细胞壁物质、向日葵活性氧代谢的变化进行了测定,并观察了寡糖诱导后向日葵抗锈病超微结构,以揭示寡糖诱导抗锈病的机理。实验结果表明: 1.用稀释浓度为50、100、300、500、800倍寡糖液喷施向日葵幼苗,抗性均有提高,稀释100倍寡糖液诱导效果最佳。 2.经不同稀释倍数寡糖处理的植株叶片内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均有不同程度提高,100倍浓度诱导效果最好。 3.寡糖处理后,向日葵叶片中β-1,3-葡聚糖酶,几丁质酶的活性均升高。木质素及富含羟脯氨酸蛋白(HRGP)含量也诱导增强。同时,在寡糖处理后接种病原菌的向日葵叶片中,β-1,3-葡聚糖酶及细胞壁物质被诱导合成,且合成量均较单独寡糖处理与单独接种锈菌要高。 4.在寡糖诱导后一段时间超氧阴离子自由基O2-·产生速率、过氧化氢H2O2含量明显上升,O2-·在3 h达到高峰;H2O2在3 h到6 h均处于较高水平,6 h达到最高峰。原位染色反应也显示O2-·和H2O2在3 ~6 h积累明显。说明寡糖诱导可以导致向日葵植株活性氧的早期积累。 5.寡糖诱导处理后有部分夏胞子向内凹陷,萌发受到抑制。寄主细胞对于病原菌的侵入产生了防卫反应结构和物质。表现为寄主细胞壁加厚,染色加深,寄主细胞壁下产生黑色物质沉积;吸器壁加厚,吸器外间质变宽,部分吸器畸形坏死;细胞器变形、空泡化,最终寄主细胞解体、坏死。


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