病毒侵染對(duì)溫州盤菜光合特性及防御酶體系的影響.pdf

1、盤菜(BrassicaCampestrisL.ssp.rapiferaMatzg)是溫州地區(qū)特有的國內(nèi)名優(yōu)蔬菜品種，其肉質(zhì)根扁圓如盤，故稱溫州盤菜，也是溫州市菜籃子工程的當(dāng)家品種之一。栽培歷史悠久，面積廣闊，在國內(nèi)蔬菜的供應(yīng)和出口創(chuàng)匯中起著重要作用。但生產(chǎn)上，近年來由于病毒病為害猖獗，造成品質(zhì)和產(chǎn)量明顯下降，給生產(chǎn)者造成重大經(jīng)濟(jì)損失，并嚴(yán)重影響了生產(chǎn)者的種植積極性。作為一種地域性很強(qiáng)的特色蔬菜品種，對(duì)于溫州盤菜病蟲害，尤其是病毒病的研究

2、一直處于滯后的狀態(tài)。對(duì)于病蟲害的“無知”，不僅造成產(chǎn)品品質(zhì)差、產(chǎn)量低和種植效益低下，還形成盲目使用化學(xué)農(nóng)藥，帶來食品安全問題。 侵染盤菜的主要植物病毒病原為蕪菁花葉病毒(TuMV)和黃瓜花葉病毒(CMV)，其中TuMV占絕大多數(shù)。因此開展TuMV和CMV侵染溫州盤菜后病原與寄主植物間的病理生理互作研究，有助于了解病毒的侵染機(jī)制和生理互作規(guī)律，為進(jìn)行盤菜抗病毒研究，突破盤菜的生產(chǎn)瓶頸奠定基礎(chǔ)。 TuMV和CMV單獨(dú)和復(fù)合侵

3、染溫州盤菜后，寄主組織內(nèi)葉綠素含量、葉片凈光合速率、胞間二氧化碳濃度、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)均受到影響。相比于健康對(duì)照植株，CMV、TuMV和TuMV+CMV侵染后28d感病株的凈光合速率分別平均下降了13.9％、28.6％和35.7％，胞間CO2濃度分別平均下降了5.0％、11.4％和12.6％。光飽和點(diǎn)(LSP)有所下降，光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)均略為增加，植物利用光能的效率降低。CMV、TuMV和TuMV+CMV感病株的Fv/Fm值分別平

4、均下降了0.88％、3.8％和4.3％，F(xiàn)v'/Fm'值分別平均下降了0.19％、1.5％和1.2％。ETR值分別平均下降了1.4％、2.5％和3.2％，F(xiàn)PSⅡ值分別平均下降了5.3％、18.9％和17.9％。qP值顯著下降，而qN值有一定程度的增加；葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總含量均有下降趨勢，CMV感病組、TuMv感病組和TuMV+CMV感病組的總?cè)~綠素含量相比健康對(duì)照分別平均降低了11.0％、24.2％和22.7％。各感病組葉綠

5、素a與葉綠素b的比值也均比健康對(duì)照組有不同程度的降低，CMV、TuMV和TuMV+CMV感病組與健康對(duì)照相比分別平均下降了6.1％、10.7％和13.1％。 TuMV和CMV單獨(dú)侵染及復(fù)合侵染均致使溫州盤菜生物量大幅度下降，侵染后15d已使產(chǎn)量比例明顯下降，其中TuMV單獨(dú)侵染和TuMV+CMV復(fù)合侵染造成的下降幅度大于CMV；說明TuMV和CMV的單獨(dú)侵染及復(fù)合侵染均抑制了溫州盤菜植株的光合作用，造成寄主的光合速率變慢，光合碳

6、同化的能量不如對(duì)照充足；病毒的侵染可能使結(jié)合在光合膜上的一些作用中心色素或電子傳遞體的蛋白復(fù)合體受損，從而阻礙電子傳遞速率；TuMV、CMV和TuMV+CMV侵染后寄主組織的葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)改變程度不盡相同，其中TuMV和CMV單獨(dú)或復(fù)合侵染后各參數(shù)的變化幅度基本大于CMV單獨(dú)侵染，說明不同病毒對(duì)同一寄主造成的脅迫的反應(yīng)存在著差異。TuMV的侵染對(duì)溫州盤菜的光合系統(tǒng)影響較為嚴(yán)重，TuMV對(duì)溫州盤菜的親和性也要高于CMV。 通

7、過對(duì)TuMV和CMV分別單獨(dú)侵染和復(fù)合侵染溫州盤菜后感病植株和健康對(duì)照植株體內(nèi)防御酶體系(SOD、POD和CAT)在不同侵染時(shí)期的動(dòng)態(tài)變化的研究，初步了解這兩種病毒的侵染造成寄主植物體內(nèi)代謝相關(guān)酶系的變化，從生理生化角度分析盤菜自身抗病毒防御機(jī)制及其調(diào)節(jié)作用。對(duì)抗氧化酶系統(tǒng)的研究結(jié)果顯示：溫州盤菜在受TuMV單獨(dú)侵染與TuMV+CMV復(fù)合侵染的SOD活性變化趨勢比較接近，病毒接種初期，SOD活性都有著顯著的增強(qiáng)，至接種后6dSOD酶活性

8、開始下降，并于接種后9d低于健康對(duì)照，接種后第.15d時(shí)候，相對(duì)健康對(duì)照植株，TuMV接病株和TuMV+CMV接病株的SOD活性分別低了9.5％和12.7％，而CMV單獨(dú)接種后誘導(dǎo)的SOD活性則一直呈緩慢的上升趨勢，且略高于健康對(duì)照，總體而言與健康對(duì)照的差異的幅度變化不大。三組感病株接種病毒后POD活性相對(duì)健康對(duì)照總體均呈上升趨勢，CMV接種病株的POD活性略高于健康對(duì)照，接毒后15d內(nèi)，CMV接種病株的POD活性相對(duì)健康對(duì)照平均增長了

9、6.3％。其中TuMV單獨(dú)接種和TuMV+CMV復(fù)合侵染病株組的POD活性一直高于健康對(duì)照，第9d的增長水平最大，分別為50.0％和55.1％。CMV侵染的植株中POD活性總體而言高于健康對(duì)照，但低于TuMV感病株組和TuMV+CMV復(fù)合侵染病株。三組感病株的CAT活性在感病前期3～6d有小幅度的上升，隨后又快速下降，CMV、TuMV感病株和TuMV+CMV感病株的CAT活性分別平均下降了6.2％、18.7％和16.7％，TuMV感病株