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大豆抗疫霉根腐病机制的初步研究

葛秀秀  
【摘要】: 本文对大豆抗感品种和不同株龄感病品种接种疫霉根腐病菌1号生理小种前后形态 组织结构差异和多种生化性状的动态变化规律进行了较系统地分析和研究,并以此初步 探讨了大豆抗疫霉根腐病的形态结构和生理生化机制。主要结果如下: 1 大豆对疫霉根腐病菌的形态结构抗性 疫霉根腐病菌主要吸附在大豆侧根和主根根尖的分生区、伸长区,然后成囊、萌发 生成初生菌丝和次生菌丝。大豆对疫霉根腐病菌的形态结构抗性从宏观到微观依次表现 为:具有侧根/主根比例较小的根型;根尖分生区肿大;根和茎的细胞结构发生系列变 化(细胞壁物质累加,叶绿体迅速成熟,液泡出现吞噬现象,粗糙型内质网增多)。 2 大豆潜在的生理生化抗性 接种前抗感品种间幼苗根、茎、叶中SOD、PO、PPO、PAL活性和总多酚、总黄酮含 量差异不显著(α=0.05),因此,大豆对疫霉根癌病菌的苗期抗性是病原菌侵染后诱导 植株产生一系列生理主化变化的结果。 未经接种疫霉根腐病菌的感病品种根中PO活性的增强和黄酮类化合物含量的累积 主要集中在出苗后14天以内,14天以后植株根中SOD活性、PPO活性、PAL活性和总 多酚类物质含量均随株龄的增加而增大,可见,大豆成株对疫霉根腐病菌的抗性与其生 长发育过程中SOD、PPO、PAL、PO活性的增强以及总多酚类物质和黄酮类化合物的累积 是密切相关的。 3 大豆对疫霉根腐病菌的生理生化抗性 大豆接种疫霉根腐病菌后,抗病品种幼苗根和叶中的PAL活性,根、茎、叶中总多 酚类物质含量,叶中和接种48h后根、茎中黄酮类化合物含量以及较大株龄的感病品种 根中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均比相应对照增加,而感病品种均比相应对照降低。 较大株龄的感病品种接种后根中总多酚类物质和黄酮类化合物也表现出不同的累积、消 耗过程。这证明苯丙氨酸类代谢途径与大豆植株对疫霉根腐病的苗期抗性和成株抗性密 切相关,形成各种各样的次生代谢物质是大豆防御疫霉根腐病菌的重要反应。 接种疫霉根腐病菌后,大豆抗病品种幼苗根和茎中多酚氧化酶活性比相应对照酶活 性增加,感病品种幼苗茎中和根中部分多酚氧化酶活性低于对照,可见,抗病品种植株 体内的酚类物质可以通过酚氧化酶转变成更具毒性的氧化产物来和病原菌相抗衡,这是 继苯丙氨酸类代谢途径之后的防御反应。 大豆接种疫霉根腐病菌后,抗感品种幼苗根、茎、叶中PO活性和SOD活性均比相 应对照增加,而且抗病品种SOD酶活性增加的幅度比感病品种的大;较大株龄的感病品 种根中PO活性和SOD活性亦表现有较相应对照酶活性增加的阶段。因此,利用PO和SOD 等保护酶系统清除多余氧自由基、避免膜脂质过氧化是大豆对疫霉根腐病菌的又一防御 机制。


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