棉花整株水平和细胞水平黄萎病抗性研究

【摘要】： 有效的进行病害的防治是植物保护和植物分子生物学应用的重要内容。在农业持续发展的前提下，通过诱导因子的诱导处理，使植物得到系统获得抗性和导入目的基因获得抗性是目前较有前景的抗病手段。我们以新疆棉花为研究对象，针对棉花黄萎病日益严重且缺乏抗源的现状，筛选了几种有效的诱导因子，并比较了棉花整株水平和细胞水平（愈伤组织）的黄萎病抗性。 以稀土元素、COO-等诱导物，在苗期处理棉花的不同抗病品种：新陆早7号，中棉24。根据实验结果，得到实验室检测棉花抗黄萎性相关酶指标：几丁质酶和苯丙氨酸解氨酶活性，并从8种诱导因子中筛选了4种田间切实可行的诱导因子：可溶性硅、水杨酸、Fe++、稀土镧，单因子、复合因子进行进一步的处理。同时在细胞水平，检测长势良好的棉愈伤组织（单因子、复合因子诱导处理）和转几丁质酶基因棉花愈伤黄萎抗性相关物质变化。 结果显示：几种单因子诱导后，棉花整株水平的黄萎抗性相关酶类活性显著升高，病情指数由77.3下降到44.3，达到耐病品种的抗病水平；复合因子诱导，酶活性也相应升高，但效果较单因子差，可能是这几种诱导因子之间存在相互拮抗的作用。诱导处理棉花愈伤组织和转基因棉花愈伤组织，前者的酶活性有所升高，表达水平比整株水平低，两种条件下的诱导抗病性具相关性，连续继代几次后，酶的活性恢复到对照水平；转几丁质酶基因的棉花愈伤组织，PAL酶与对照无显著差异，CHI表达显著提高，活性超过耐病品种中棉所24。在诱导处理条件下，SAR可能信号物SA的变化，在整株水平和细胞水平均可检测到，转基因棉花愈伤组织没有检测到水杨酸的累积。表明：诱导因子处理新陆早7号，苗期和愈伤组织状态下，均可提高对黄萎病的抗性，在植株获得SAR时，SA是SAR信号传递系统中的组成物质之一；转几丁质酶基因棉花愈伤，仅增大了CHI的表达水平，在表达过程中，没有SA的变化，PAL活性没有显著变化，说明SAR和组成型CHI表达代表不同的抗病类型，转几丁质酶基因棉株的抗黄萎性有待以后实验证实。