甜瓜葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)及防衛(wèi)基因表達(dá)與蔓枯病抗性相關(guān)性的研究.pdf

1、蔓枯病在甜瓜各生育期均能發(fā)生，是為害甜瓜生產(chǎn)的病害之一。選育抗蔓枯病材料是最經(jīng)濟(jì)有效的防治方法，目前主要通過抗性鑒定篩選抗病材料，在植物防衛(wèi)基因的表達(dá)和形態(tài)結(jié)構(gòu)特性上選擇鑒定較少。本文通過對甜瓜不同抗性材料防衛(wèi)基因表達(dá)和形態(tài)結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行比較分析，研究不同抗性甜瓜材料與防衛(wèi)基因表達(dá)和形態(tài)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為進(jìn)一步研究甜瓜蔓枯病抗性機(jī)制提供理論依據(jù)。
　　1.甜瓜蔓枯病材料抗性差異與葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)特性的關(guān)系
　　本文利用八份甜瓜材料，包

2、括四份高抗蔓枯病甜瓜材料，三份抗性甜瓜材料，一份感蔓枯病材料，通過石蠟切片、表皮撕取法、火棉膠法比較分析不同抗性甜瓜材料的葉片組織結(jié)構(gòu)、葉片氣孔、茸毛和蠟質(zhì)含量之間的差異顯著性及其與病情指數(shù)的相關(guān)性。結(jié)果表明:葉片背面氣孔密度和茸毛密度、海綿組織厚度、結(jié)構(gòu)疏松度與病情指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別是r=0.86264＞0.8、 r=0.97672＞0.8、r=0.85612＞0.8、 r=0.90701＞0.8，甜瓜材料抗蔓枯病能力與葉片背面氣孔密

3、度茸毛密度、海綿組織厚度和結(jié)構(gòu)疏松度顯著正相關(guān)，抗病材料葉片背面氣孔密度和茸毛密度小，海綿組織厚度小，結(jié)構(gòu)緊密度大。葉片蠟質(zhì)含量和下表皮厚度與病情指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別是r=-0.92240＞-0.8、r=-0.92064＞-0.8，即甜瓜材料抗蔓枯病能力與葉片蠟質(zhì)含量，下表皮厚度顯著負(fù)相關(guān)，抗病材料的葉片蠟質(zhì)含量高，葉片下表皮厚。以高抗蔓枯病材料145-471和感蔓枯病材料為實驗材料，點接種蔓枯病生理小種A1，利用苯胺藍(lán)組織透明染色法，在

4、熒光顯微鏡下觀察蔓枯病菌侵染甜瓜葉片時，葉片發(fā)生的防衛(wèi)反應(yīng)。結(jié)果表明，蔓枯病菌侵入甜瓜葉片時，在侵染細(xì)胞周圍及相鄰細(xì)胞出現(xiàn)高亮的熒光現(xiàn)象，即蔓枯病菌侵染甜瓜葉片時，植物細(xì)胞壁發(fā)生防衛(wèi)反應(yīng)，產(chǎn)生胼胝質(zhì)沉積現(xiàn)象。
　　2.甜瓜蔓枯病材料抗性差異與防衛(wèi)基因表達(dá)水平的關(guān)系
　　本文以高抗材料145-471、082-398、抗性材料145-082和感病材料白皮脆為實驗材料，甜瓜葉片接種蔓枯病生理小種A1，在轉(zhuǎn)錄組學(xué)上分析抗感材料六個防

5、衛(wèi)基因表達(dá)水平的變化，包括病程相關(guān)蛋白(PR-1)基因，PR-3基因，PR-9基因，脂氧合酶(LOX-2)基因，超氧化物歧化酶(SOD)基因，抗壞血酸過氧化物酶(APX)基因。結(jié)果表明:抗病材料PR-1基因、PR-3基因表達(dá)水平早于感病材料，分別在接種24h、接種12h，與感病材料相比，抗病材料PR-1基因、PR-3基因開始大量表達(dá)。在0-72h的七個時間點內(nèi)，抗病材料PR-9基因、LOX-2基因、SOD基因和APX基因相對表達(dá)量高于感

6、病材料，分別在接種72h、24h、24h和72h達(dá)到最大值，高抗材料145-471表達(dá)量最大時約為感病材料的11.81倍、5.78倍3.43倍和11.84倍。病程相關(guān)蛋白PR-1基因、病程相關(guān)蛋白PR-9基因、脂氧合酶(LOX-2)基因、超氧化物歧化酶(SOD)基因在抗病材料中表達(dá)水平始終高于感病材料。在接種后大多數(shù)時間點，抗病材料病程相關(guān)蛋白PR-3基因、抗壞血酸過氧化物酶(APX)基因的表達(dá)水平高于感病材料。本研究表明，植物對特定病