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β-氨基丁酸诱导辣椒对疫病抗性及其作用机理的研究

李惠霞  
【摘要】: 在植物病害防治中,研究化学诱抗剂诱抗作用及其机理具有重要的理论和 实践意义。 本实验在国内首次以非蛋白氨基酸β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid, 简称BABA)作为诱抗剂对辣(甜)椒三个品种“CV98”、“茄门”、“931”植株 进行了诱导。叶面用BABA喷雾后,灌根法接种,结果表明,BABA可诱导辣椒 根部及整株产生系统抗性(即SAR)。高浓度的BABA(1000μg/ml)对叶片喷 施诱导效果是最佳的,而且对植株没有毒害作用。这种诱导效果受辣椒生育期 的影响,用1000μg/ml BABA喷施“茄门”甜椒四叶期的诱抗效果为44.5%, 八叶期的诱抗效果可达70%左右,第二枝期几乎完全可以防止疫霉菌的侵染; BABA诱导处理后3d,植株开始表现较高的诱抗效果,这种诱抗效果可持续20d。 实验还表明,BABA对辣椒疫霉菌丝的生长速度和其它培养性状没有影响,即 对疫霉没有抑菌作用,证明BABA处理的辣椒苗产生了诱导抗性,BABA可以作为 诱抗剂。 叶片匀浆的蛋白电泳和经过真空抽滤、低速离心提取的胞间蛋白电泳结 果显示,BABA处理后1d,3个品种均被诱导出一种低分子量(约为16.6KD)的 胞间酸溶性特异蛋白;“CV98”和“931” 两品种有分子量约为20.2KD的小剂 量特异蛋白产生,和分子量约为15.7KD与28.8KD蛋白量的增加;而“茄门” 在此分子量范围内虽有蛋白量的增加,但无新蛋白的产生。3个品种在BABA 处理后第 3d,均有分子量约为 10.SKD的胞间碱溶性特异蛋白积累,在分子量 <14.状D 区域有碱溶性特异蛋白量的增加。这些特异蛋白分子量相对较小,为 10-40KD,具有较强的稳定性,在低PH T扔然可溶解,主要分布子细胞间隙c 这些与PR蛋白特征完全相符。 酶活性测定结果表明,叶片中卜 1,3-葡聚糖酶、几丁质酶在 BABA处理后 id即出现活性增强。BABA处理后4d范围内,3个品种p-1,3-葡聚糖酶活性提 高卜4倍,几丁质酶活性提高卜12.5倍。但“茄门”甜椒的几丁质酶活性 提高的幅度不及“CV98”和“931”,这与抗病性测定结果和可溶性蛋白的电泳 结果成正相关,即这两种酶活性越高,特异蛋白产生的越多,抗性表现也越强。 酶活性测定结果和蛋白电泳结果表明,电泳中的特异蛋白可能是分属于卜乙3一 葡聚糖酶和几丁质酿 它们参与诱导抗性的表达,并起着重要的作用。BABA诱 导后,辣椒叶片中过氧化物酶活性出现增高,说明过氧化物酶可能也参与了BAEA 诱导的抗性表达过程。 到目前为止BABA 的诱导抗性机理的研究仅限子对番茄晚疫病 (尸切hs拈册),本实验采用真空抽滤、低速离心的方法对酸溶性和碱溶性蛋 白进行提取和电泳分析,同时结合PR蛋白酶活性分析证明,BABA的诱抗机理 中PR蛋白起着重要的作用,过氧化物酶也可能参与抗性的表达。这些研究结 果将对诱杭剂BABA的开发和应用提供理论依据。


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