全 文 ：收稿日期:2005-07-24 接受日期:2005-10-26
基金项目:河北省科技厅资助项目(04230203D)。
作者简介:齐慧霞,女,副教授。Tel:0335-2039815,E-mail:qhxlove@tom.com
不同酒葡萄品种感染霜霉病后
叶片生理特性的变化
齐慧霞 1,王同坤 1,齐永顺 1,张京政 1,刘永军 1,李双民 2
(1河北科技师范学院农学系 ,河北昌黎 066600;2昌黎职教中心,河北昌黎 066600)
摘 要:为在酒葡萄的栽培中选用抗性品种和为病害防治提供依据,以不同抗性的酒葡萄品种 SV6059(抗病品种)
和品丽珠(感病品种)为试验材料,研究了在葡萄霜霉菌诱导下,叶片的超氧化物歧化酶(SOD)的活性、可溶性糖、可
溶性蛋白、叶绿素含量及含水量的动态变化。结果表明:在葡萄霜霉菌诱导下抗病品种 SV6059感病后在短时间内
(6d)能使SOD酶活性、可溶性糖含量、叶绿素含量和含水量基本恢复到正常的状态,其自我调节恢复正常的能力显
著大于感病品种品丽珠,其可溶性糖的含量和含水量比感病品种高,而可溶性蛋白质的含量和光合色素的含量比感
病品种低。抗病品种SV6059和感病品种品丽珠在诱导后第4天SOD酶活性、可溶性糖含量和叶绿素含量均达到高
峰。抗病品种抑制叶绿素含量和含水量下降的能力明显强于感病品种。
关键词:酒葡萄;霜霉病;生理指标
中图分类号:S663.1 文献标识码:A 文章编号:1009-9980(2006)01-73-04
Studiesontheleafbiochemicalandphysiologicalchangesofresistantand
susceptiblegrapecultivarsinfectedbyPlasmoparaviticola
QIHui-xia1,WANGTong-kun1,QIYong-shun1,ZHANGJing-zheng1,LIUYong-jun1,LIShuang-min2
(1DepartmentofAgronomy,HebeiNormalUniversityofScience&Technology,Changli,Hebei066600China;2VocationalEducationCen-
terofChangliCounty,Changli,Hebei066600China)
Abstract:Inordertogiveabaseforselectingresistantcultivarandincreasetheyieldandimprovethewinequality,thedy-
namicchangeinactivitiesofsuperoxidedismutase(SOD),contentsofsomechemicalcompoundsandphotosyntheticpig-
mentsandwatercontentofdiferentgrapecultivarswerestudiedaftertheywereinfectedbyPlasmoparaviticola.Theresults
showedthatcapacitiesofself-regulatingandreturningtonormalstatusofSV6059,aresistantcultivar,werestrongerthan
thoseofCabernetFranc,asusceptibleone.Inactivitiesofsuperoxidedismutase(SOD),solublesugar,chlorophyldeteriora-
tionandwatercontent,theresistantcultivarmaintainedhighercontentofsolublesugar,relativelyhighercontentofwaterand
relativelylowercontentofprotein.ThecontentofSOD,contentofsolublesugarandchlorophylwerethehighestonthe4th
day.Thecapacitiesofresistantcultivarininhibitingchlorophyldeteriorationandmaintaininghigherwatercontentwere
strongerthanthoseofsusceptiblecultivar.
KeyWords:Grapecultivar;Plasmoparaviticola;Physiologicalcharacteristics
葡萄霜霉病[Plasmoparaviticola(Berk.etCart.)
Berl.etdeToni]是酒葡萄的主要病害之一。霜霉病
是由葡萄霜霉病菌引起的真菌性病害,在酒葡萄
的生长过程中极易发生,严重地影响着植株的生
长和果实的产量及品质,进而也大大影响了葡萄
酒的产量和品质。笔者通过田间调查发现不同的
酒葡萄品种对霜霉病的抗性存在着明显的差异。
国内外的学者从多角度对霜霉病的抗性机制进行
了研究。有的从组织结构入手研究气孔密度、叶片
形状等[1,2]与抗病性的关系,有的从研究生物化学
物质入手,其中,对多酚氧化酶和过氧化物酶与抗
病反应关系的报道较多[3,4]。本课题以不同抗性的
酒葡萄品种为试验材料,通过对叶片接种霜霉病
菌测定其超氧化物歧化酶(SOD)的活性、可溶性糖
的含量、可溶性蛋白的含量、叶绿素含量及相对含
水量,探讨不同抗性酒葡萄品种感染霜霉病后叶
片中生理生化指标的动态变化,以探索葡萄霜霉
病菌的致病机理和不同酒葡萄品种的抗性反应,
为在酒葡萄的栽培中选用抗性品种和病害防治提
供基础资料。
果 树 学 报 2006,23(1):73～76
JournalofFruitScience
DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.2006.01.017
果 树 学 报 23卷
图2 不同酒葡萄品种感染霜霉菌后对叶片
可溶性糖含量的动态影响
Fig.2EfectofPlasmoparaviticolonsolublesugarcontent
ingrapevinecultivars
图1 不同酒葡萄品种感染霜霉菌后
对叶片SOD酶活性的动态影响
Fig.1EfectofPlasmoparaviticolaonSODactivity
ingrapevinecultivars
1 材料和方法
1.1 材料
供试材料为抗病品种 SV6059(病情指数
21.19%)、感病品种品丽珠(病情指数59.96%)。试验
在河北科技师范学院园艺园林试验站进行。试验期
间,所有酒葡萄品种正常管理,且管理一致。
1.2 方法
取长势一致的各品种植株,5株设1小区,每处
理设3次重复。在田间选各品种植株的4～6节位上
的无病叶片,手持喷雾器喷雾接种霜霉菌孢子囊菌
悬液(孢子囊浓度为 2×105个/mL),以喷清水为对
照。接种后每隔2d取样1次,测定叶片内 SOD酶
活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、叶绿素含
量和含水量的变化,共取样6次。
超氧化物歧化酶(SOD)用氮蓝四唑(NBT)光化
还原法测定;含水量的测定采用烘干法;叶绿素含量
的测定按分光光度法[5];可溶性糖的测定采用恩酮
比色法;可溶性蛋白的测定采用考马斯亮蓝G-250
法。
2 结果与分析
2.1 不同抗性酒葡萄品种感染霜霉菌后对叶片
SOD酶活性的动态影响
由图 1可以看出,不同抗性酒葡萄品种体内
SOD酶活性不同。但在接种葡萄霜霉菌后总的变化
曲线态势趋于一致,且基本相似。从接种后第2天到
第4天抗感酒葡萄品种体内SOD酶活性均升高,且
感病的品丽珠酶活性高于抗病的 SV6059酶活性。
在第4天到第8天,SOD酶活性均下降,从第 8天
以后,抗病的 SV6059变化不大,基本趋于平衡,而
品丽珠在第 8天到第 10天 SOD酶活性继续下降,
第 10天到第 12天 SOD酶活性又上升。从总体来
看,接种后SOD酶活性总趋势是下降的。
接种与对照相比,感病品种品丽珠变化差异较
大:感病品种品丽珠接种后至第8天均比对照高,特
别是接种第 4天品丽珠比对照高 2.89倍,第 6天
时,与对照比较接近,第10天到第12天则接种低于
对照。而抗病品种SV6059与对照变化比较接近,只
有第4天接种高于对照,其余均低于对照。
2.2 不同抗性酒葡萄品种感染霜霉菌后叶片可溶
性糖含量的动态变化
由图2可以看出,在接种第2天到第4天抗病
品种和感病品种体内可溶性糖含量均升高,且抗病
品种 SV6059达到最高,第 4天到第 8天可溶性糖
含量均下降,第8天到第10天可溶性糖含量再次升
高,但变化较小,第10天到第12天又下降。从整体
来看,不同品种变化的幅度不同,但变化总的趋势是
相同的。
接种和对照相比,抗病品种 SV6059、感病品种
品丽珠接种后可溶性糖含量均升高,抗病品种
SV6059则在第 2天到第 4天可溶性糖含量迅速升
高,比对照高2.42倍,到第6天又迅速下降,而对照
则升高且变化不大。从第6天到第12天,接种的抗
病品种SV6059与对照基本相似,而感病品种品丽
珠可溶性糖的含量与对照相比,总的变化相差不多,
且基本相似。
2.3 不同抗性酒葡萄品种感染霜霉菌后对叶片可
溶性蛋白质含量的动态影响
由图3可以看出,接种后第2天到第4天抗、感
病品种体内可溶性蛋白质含量均下降,到第6天又
上升,之后到第12天呈下降趋势,但变化很小,而感
病品种品丽珠第8天后则呈上升趋势,但变化也不
大。
74
1期
图3 不同酒葡萄品种感染霜霉菌后对叶片
蛋白质含量的动态影响
Fig.3EfectofPlasmoparaviticolaonproteincontent
ingrapevinecultivars
图4 不同酒葡萄品种感染霜霉菌后对
叶片光合色素含量的动态影响
Fig.4EfectofPlasmoparaviticolaonchlorlophylcontent
ingrapevinecultivars
图5 不同酒葡萄品种感染霜霉菌后对叶片
含水量的动态影响
Fig.5EfectofPlasmoparaviticolaonwatercontent
ingrapevinecultivars
而抗感酒葡萄品种接种葡萄霜霉菌后可溶性蛋
白质的含量均明显高于对照,抗病品种SV6059接
种与对照变化趋势基本相同,但感病品种品丽珠可
溶性蛋白质的含量的变化趋势有所不同,无明显规
律可循。
2.4 不同抗性酒葡萄品种感染霜霉菌后对叶片光
合色素含量的动态影响
由图4可知,接种后第2天到第4天叶绿色素
含量均增加,从第4天到第 12天,色素含量都呈下
降趋势。感病品种品丽珠下降的较快,较明显,而抗
病品种SV6059变化的幅度较小。与对照相比,接种
第2天抗、感品种色素的含量变化不大;接种第4天
比对照要高,接种 6天后,叶绿素含量均比对照低,
且呈下降趋势,说明受霜霉菌侵染后叶片内叶绿体
结构和叶绿素的生物合成受到破坏,但结果表明抗
病品种SV6059比感病品种品丽珠具有较高抑制叶
绿素含量下降的能力。
2.5 不同抗性酒葡萄品种感染霜霉菌后对叶片含
水量的动态影响
由图 5可以看出,抗病品种 SV6059、感病品种
品丽珠体内的含水量在接种后第2天到第4天呈下
降趋势,在第4天到第6天又有所回升,但第6天以
后,都趋于下降。对照的抗感品种体内含水量变化趋
势极为相似,都较平稳下降,从图中还可看出,在接
种后第6天到第8天,接种后体内含水量都与对照
比较接近,第10天以后,接种的变化幅度都较大。
3 讨 论
本试验有关SOD酶活性的变化与李兰真等[4]对
小麦锈病的研究结果相似,即SOD酶活性在葡萄与
霜霉菌的互作过程中处于动态变化之中,而这种动
态变化或酶活性的消长可能是寄主细胞维持自由基
产生与消除之间的平衡,保护细胞膜免遭破坏所必
需的一种机制。事实上,抗、感寄主品种都存在防卫
反应,只是在反应的速度和强度及表现方式上有差
异[6]。国内外有关研究结果表明,判断品种是否抗
病,以某些物质含量的多少或酶活性的高低来作为
衡量标准[7]。另有研究认为应看寄主在受到病原菌
侵染后,所观察的生理、生化指标能否通过一定的生
化抗性机制而恢复到原来的正常状态,其恢复能力
的大小可能是更为科学的判断依据[8～10]。有关不同保
护酶及一些生化抗性物质的抗性机制还有待进一步
深入研究。
试验结果测得感病品种可溶性蛋白质的含量高
于抗病品种,接种的高于对照,可以推测抗病品种和
感病品种体内合成蛋白质的能力明显不同。受到病
原菌侵染后,病原菌侵染能够诱导寄主产生一类特
殊的蛋白质,即病程相关蛋白,据认为这种蛋白可能
与抗病性表达有关[4]。对于蛋白含量在抗病品种中
的作用和机制还需做进一步探讨。
齐慧霞等:不同酒葡萄品种感染霜霉病后叶片生理特性的变化 75
可溶性糖在植物体内主要参与呼吸代谢,呼吸
作用可为植物生理活动提供能量和为其他物质的合
成提供中间产物。从试验结果看,抗病品种接菌后的
可溶性糖的相对含量高于感病品种,尤其是在第4
天,SV6059可溶性糖的含量迅速上升,这可能是由
于抗病品种为抵抗病原物侵害需要合成较多的保护
性物质。
刘会宁等[11]研究表明,叶绿素含量与感病性呈
极显著的正相关。叶绿素含量越低的品种,感病越
弱。本试验结果与此一致。刘庆元等[12]研究认为不同
黄瓜品种对霜霉病的抗性与叶片内叶绿素含量呈正
相关。
李 仁等[13]研究认为病原菌侵染后会引起寄主
病叶含水量的下降,本试验结果与此一致。抗性品种
体内的含水量高于感病品种,含水量与酒葡萄品种
的抗性呈正相关,即含水量越低的品种感病性越强,
抗病性越弱。
不同酒葡萄品种感染霜霉病后对叶片其他生理
特性的影响,还有待进一步探讨。
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