牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性的研究.pdf

1、牛蒡低聚果糖(Burdock Fructooligosaccharide)是本課題組從耐鹽植物牛蒡(Arctium lappa L．)根中提取的一種果糖低聚糖，由12個(gè)呋喃型果糖與一個(gè)吡喃型葡萄糖組成。本論文以黃瓜為模式植物，對(duì)牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)植物抗病性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，從與抗性相關(guān)酶活性與內(nèi)源信號(hào)分子的角度闡述了誘導(dǎo)抗性的作用機(jī)理，以期為牛蒡低聚果糖作為抗病誘導(dǎo)子的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果總結(jié)如下。 1 牛蒡低聚果糖對(duì)黃瓜

2、炭疽病的誘抗效果：黃瓜幼苗用5.mg/mL的牛蒡低聚果糖預(yù)先誘導(dǎo)后再接種炭疽病菌，以病斑數(shù)計(jì)算的抗病效果達(dá)到了50.01％，而以病斑面積計(jì)算的抗病效果達(dá)到了56.83％。這表明牛蒡低聚果糖能有效地誘導(dǎo)黃瓜對(duì)炭疽病的抗性。 2 不同濃度牛蒡低聚果糖對(duì)黃瓜幼苗防御酶和β-1，3-葡聚糖酶活性的影響：使用梯度濃度牛蒡低聚果糖(0、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0mg/ml)處理黃瓜幼苗4天后，不同的酶的活性變化不同。與抗性呈正

3、相關(guān)性的PPO、SOD、POD、β-1,3-葡聚糖酶的活性在誘導(dǎo)后活性上升，與抗性呈負(fù)相關(guān)性的CAT酶在誘導(dǎo)后活性下降.在設(shè)計(jì)濃度范圍內(nèi)，不同酶的活性達(dá)到最大誘導(dǎo)程度所需牛蒡低聚果糖的濃度不同。PPO酶7.0mg/mL，牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)時(shí)活性最高，SOD酶在5.0mg/mL牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)時(shí)活性最高，POD酶在3.0mg/mL牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)時(shí)活性最高，β-1,3-葡聚糖酶在5.0mg/mL牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)時(shí)活性最高，CAT酶活性在5.

4、0mg/mL牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)時(shí)活性達(dá)最低。從不同濃度牛蒡低聚果糖對(duì)防御酶和β-1，3-葡聚糖酶活性的影響來看，牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)黃瓜抗性的最適濃度是3.0～7.0mg／mL。 3 5.0mg/mL牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)后防御酶、β-1，3-葡聚糖酶活性與木質(zhì)素含量在不同時(shí)間的變化：用5.0mg/mL的牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)后，PPO酶的活性從第4天開始持續(xù)升高，第6天時(shí)比同期對(duì)照高279.6％；SOD酶的活性在誘導(dǎo)后第1天就開始上升，在第3

5、天到達(dá)峰值，比同期對(duì)照高117.3％：CAT酶的活性在誘導(dǎo)后第1天稍有上升，但在第2、3天開始降低，分別比同期對(duì)照降低23.50％和29.36％，第2天為最低值，在第4、5、6天活性上升，都高于同期對(duì)照；POD酶的活性在誘導(dǎo)后即開始持續(xù)上升，在第4天到達(dá)峰值，比對(duì)照高出184.3％；β-1,3-葡聚糖酶的活性在誘導(dǎo)后在第1天與對(duì)照相比變化不明顯，在第2、3天持續(xù)升高，在第4天達(dá)到峰值，比同期對(duì)照高221.4％：木質(zhì)素含量在誘導(dǎo)后前三天與

6、對(duì)照相比差別不明顯，在第4天開始大幅升高，在第4、5、6天分別比對(duì)照高14.7％、11.5％和16.9％。 4 牛蒡低聚果糖預(yù)誘導(dǎo)的黃瓜幼苗接種炭疽病菌后防御酶和β-1，3-葡聚糖酶活性的變化和木質(zhì)素含量的變化：BF、CL、BF+CL處理組中局部葉、系統(tǒng)葉CAT酶活性變化與對(duì)照相比差異不明顯。BF、CL、BF+CL處理組中局部葉PPO、SOD、POD、β-l，3-葡聚糖酶的活性與對(duì)照相比都有大幅上升，其中以BF+CL處理組上升幅度最大。

7、BF、CL、BF+CL處理組中系統(tǒng)葉POD酶的活性大幅上升，BF+CL處理組上升幅度最大；BF、BL+CL處理組中系統(tǒng)葉PPO酶活性有小幅上升，CL處理組變化不明顯；BF、CL處理組中系統(tǒng)葉SOD酶活性變化不明顯，BL+CL處理組有較大幅度的上升；BF、BL＋CL處理組中系統(tǒng)葉β-1，3-葡聚糖酶活性有較大幅度上升，CL處理組變化不明顯。BF、CL、BF+CL處理組中局部葉木質(zhì)素含量有較大幅度的上升，BF+CL處理組上升幅度最大；系統(tǒng)葉

8、木質(zhì)素含量有小幅上升，但不明顯。由此可以看出，與直接接種和單獨(dú)誘導(dǎo)相比，誘導(dǎo)后接種能更大程度地誘導(dǎo)植物抗性相關(guān)酶活性的變化，從而提高植物抗病性。 5 5.0mg/mL牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)后水楊酸含量的變化：牛蒡低聚果糖誘導(dǎo)后，局部葉、系統(tǒng)葉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)SA的含量都上升。局部葉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)SA分別在第 1 和第4天達(dá)到峰值，分別比同期對(duì)照高263.2％、833.9％;系統(tǒng)葉中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)SA分別在第2和第5天達(dá)到峰值，分別