普城沙雷菌A21-4对辣椒诱导抗性机理的初步研究

【摘要】：Serratia plymuthica A21-4是辣椒疫病生防菌。A21-4产生大环内酯类抗生物质,对辣椒疫霉菌等多种植物病原真菌具有明显的抗生作用;A21-4对辣椒疫病具有显著的防治效果,同时具有诱导植物系统抗性效果,即在植物根部处理A21-4,在空间隔离的叶部却表现对病原菌侵染的抗性。为了进一步确认A21-4的诱导抗性效果,并探讨其诱导抗性机制,本研究探讨了A21-4对辣椒体内防卫相关酶和PR蛋白的影响、A21-4诱导辣椒产生ISR的信号传导途径及A21-4促生长作用、A21-4促生相关活性等,为新型广谱性生物农药的开发奠定基础。研究结果如下:1、通过空间隔离接种试验测定A21-4的诱导抗效果。结果,A21-4能诱辣椒抗疫病,病斑抑制率达到了75.33%;A21-4诱导黄瓜抗白粉病的效果达到63.64%,离体在黄瓜叶片接种灰霉病菌,防治效果分别达到77.78%。而且A21-4处理后第7d诱导辣椒抗辣椒疫病效果最好。2、分析A21-4对辣椒体内防御相关酶的影响,结果,A21-4均显著提高辣椒体内POD、PAL、PPO和SOD活性,提高活性峰值各57.14%、46.77%、64.16%和35.99%。并初步推测PAL酶和POD酶与A21-4诱导抗性具有密切关系。辣椒疫霉和A21-4同时处理能更加显著诱导辣椒体内POD酶、PAL酶和PPO酶活性。3、分析A21-4对辣椒体内抗病蛋白的影响,结果,A21-4能显著提高辣椒体内β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性,提高活性峰值各为76.66%和276.05%。另外,采用RT-PCR和Real-time PCR分析结果A21-4能够诱导辣椒体内几丁质酶基因CaChi和PR4基因的超量表达,显著增加其表达量,分别比对照增加104倍和32倍。4、采用RT-PCR和Real-time PCR测定A21-4诱导抗性信号传导途径相关基因的表达差异。结果,A21-4可诱导总调控基因NPR1超量表达以及诱导SA信号传导途径中关键防卫相关基因PR1的表达。同时,A21-4诱导的JA/ET信号传导途径调节基因PDF1.2表达量较低,但与对照相比,表达量有一定程度提高。表明A21-4诱导辣椒对辣椒疫病的系统抗性是通过SA信号传导途径实现的,可能存在SA信号传导途径与JA/ET信号传导途径间的协同表达,需要进一步研究。5、A21-4对辣椒等作物具有一定的促生长作用。A21-4浸根处理后,能显著促进辣椒、黄瓜和番茄苗期的生长。并初步测定A21-4菌株的促生相关活性,结果,A21-4能分解无机磷、有机磷、纤维素和几丁质,能分泌吲哚乙酸和嗜铁素。A21-4菌株的这些特性是A21-4促生长机制的重要方面,其详细机制需要进一步研究。