全 文 ：收稿日期:2006-07-19
基金项目:河南省烟草专卖局科技攻关项目(HYJK200202)
作者简介:刘华山(1951-),女 ,辽宁盖州人 ,教授 ,主要从事烟草栽培生理生化研究。
落葵提取液抑制普通烟草花叶病毒病的生理效应研究
刘华山 ,韩锦峰 ,张玉丰 ,孟凡庭 ,王　方 ,郭传滨
(河南农业大学 农学院 ,河南 郑州　450002)
　　摘要:研究了落葵提取液对烟草普通花叶病毒病(TMV)的防效 ,结果表明 , 不论在烟株接种毒液前或后 , 用落葵提
取液处理烟株的叶片与只接种毒液的相比 ,叶片 MDA含量 、O2-·产生速率及膜透性明显降低;抗氧化物酶 SOD , CAT和
POD前 6 d 活性增强后下降;Lox 和PPO活性始终高于健康或接毒液的烟株(CK);PAL活性是先升高后短时间下降 ,随
后又升高。先用落葵提取液再接种毒液处理的烟株对 TMV的抑制作用优于先接种毒液再用落葵提取液处理 , 落葵对
TMV的预防具有积极效果。
关键词:落葵;提取液;TMV;酶活性;抑制效果
中图分类号:S512.01　　文献标识码:A　　文章编号:1000-7091(2007)01-0184-04
The Inhibitory Effects of Extract from Basella rubral L.on Tobacco Mosaic Virus
LIU Hua-shan , HAN Jin-feng ,ZHANG Yu-feng , MENG Fan-ting ,WANG Fang ,GUO Chuan-bin
(College of Agronomy ,Henan Agricultural University ,Zhengzhou 　450002 ,China)
　　Abstract:The inhibitory effects of extract from Basella rubral L.on Tobacco Mosaic Virus was studied.The result
showed that the rate of O2
-·production , MDA content and lasmalemma permeability in tobacco leaves decreased significant-
ly after treated with the extracts.The SOD ,CAT and POD activities increased in the first 6 days after treatment , then be-
gan to decrease.Lox and PPO activities were always higher than that of CK.The inhibitory effect was better if tobacco
was treated with extract of Basella rubral L.before TMV was inoculated.
Key words:Basella rubral L.;Extract;TMV;Enzyme activity;Inhibitory effect
　　烟草普通花叶病毒病(Tobacco mosaic virus ,
TMV)是烟田经常发生的一种病害 ,田间发病率一般
在5%～ 20%,幼苗期或大田期感染损失可达 30%
～ 50%,重者造成绝收 ,烟农的经济损失惨重[ 1-3] 。
对烟草花叶病毒病的研究 ,已取得一定的成效[ 4-7] ,
但是烟草花叶病毒病至今尚无有效的治疗药剂[ 8] 。
据报道 ,落葵(Basella rubral L.)叶能作蔬菜 ,全草入
药 ,有清热凉血之效 ,也可治疗癌症[ 9] 。尚未见落葵
提取液在防治 TMV方面的研究 ,为此 ,我们用落葵
提取液处理感染 TMV 的烟株 ,检测其抑制 TMV的
生理效应及其防治效果 ,以期为防治烟草花叶病毒
病找出新的植物药剂 。
1　材料和方法
1.1　供试材料
供试烤烟品种为 K326。烟苗采用漂浮育苗培
育。经 50 d 水培后 ,将烟苗移入直径 25 cm、高 40
cm 、装土 25 kg 的塑料盆里 ,按N∶P∶K为 1∶2∶4混匀
施肥 。烟苗生长在防虫网中 ,常规管理 ,选择长势一
致的烟苗用于试验 。
1.2　供试毒液和提取液
分离纯化的TMV(由中国农业科学院烟草研究
所提供)繁殖保存在普通烟K326烟株上 。接种烟苗
发病后取新鲜叶片 5 g , 用蒸馏水冲洗 , 加 0.05
mol/L ,pH7的磷酸缓冲液 1 mL研磨 ,汁液用 2层纱
布过滤 ,汁液为毒液。落葵提取液(代号为 M)同毒
液制备。
1.3　处理及方法
烟苗生长到 12片叶时 ,选取健壮 、生长一致的
烟株心叶以下第 4片叶进行处理 ,每一处理 20株 ,3
次重复。用毛笔涂抹(提取液或毒液)金刚砂摩擦形
成微伤口的叶正表面。试验设如下处理:健康株(不
接种毒液 ,涂抹磷酸缓冲液);接毒株(接种毒液);先
接种毒液 ,24 h后涂抹 M;先涂抹 M ,24 h后接种毒
液。处理后每隔 3 d 取样 ,进行各项生理指标的测
定。接种毒液烟株呈现病症 ,待病情稳定后观察发
华北农学报·2006 , 21(6):184-187
病情况和落葵提取液处理烟株对 TMV的抑制效果 。
1.4　生理指标测定
超氧自由基(O2-·)产生速率测定按王爱国和罗
广华的羟胺方法[ 10] ;丙二醛(MDA)含量和超氧化物
歧化酶(SOD)活性按赵世杰等[ 11]的方法测定;过氧
化氢酶(CAT)活性测定按照 El-Moshaty 等的方
法[ 12] ;苯丙氨酸裂解酶(PAL)活性测定按照何钟佩
的方法[ 13] ;过氧化物酶(POD)活性按照文献[ 14]测
定;脂氧合酶(Lox)和多酚氧化物酶(PPO)活性按照
文献[ 15]方法测定;膜透性采用 DDS-11C 导电率仪
测定 。
1.5　病情调查
病情分级按照文献[ 16]的标准。
病情指数=∑[各级病株数×该病级值]调查总株数×最高级值 ×100
发病率(%)= 发病株数处理总株数×100%
　　防治效果(%)=(对照区病情指数-处理区病
情指数)/对照区病情指数×100%
2　结果与讨论
2.1　落葵提取液对感染 TMV 叶片膜脂过氧化的
影响
从图 1看出 ,烟草感染花叶病毒后显示 ,随时间
的延长烟叶细胞膜脂过程的各项生理指标的变化 。
图 1-A ,B ,C表明 ,感染烟草花叶病毒的烟株与健康
烟株相比 ,叶片的O2-·产生速率和细胞膜脂过氧化作
用产生的MDA含量明显增加 ,膜透性增大;落葵提
取液处理后 ,3项指标均明显降低 ,高低依次为接毒
株>接毒液+M>M+接毒液>健康株。就施用落
葵提取液的方法而言 ,先用提取液后接种毒液比先
接毒液后用落葵提取液处理烟株叶片的3项指标较
低 ,这说明预防的效果比感染烟草花叶病毒以后再
用落葵提取液处理的好 。
Lox 活性(图 1-D)的变化显示 ,健康烟株比接种
的烟株 Lox 活性高 ,而用落葵提取液处理的叶片中
Lox 活性比接种后再用提取液处理的明显提高 ,这
表明落葵提取液能诱导 Lox 活性升高 ,因而能增强
烟株的抗病性 。
2.2　落葵提取液对感染 TMV叶片抗氧化物酶类
活性的影响
图 2 显示 , 感染 TMV 的烟株叶片 SOD , CAT ,
POD和 PPO活性都增强 ,这可能是感病后烟株体内
产生大量的 O2-·(图 1),从而激活抗氧化酶的活性 ,
提高清除氧自由基的能力 。随烟株感病天数的增
加 ,SOD ,CAT和 POD ,PPO的活性升高到 6或 9 d时
达高峰值后开始下降 ,而 PPO 活性初期有短时间下
降而后逐渐升高。图 2还表明 ,用落葵提取液处理
感染 TMV的烟叶中 SOD ,POD和PPO的活性都高于
图 1　落葵提取液对感染 TMV叶片的膜脂过氧化影响
Fig.1　Effects on membrance peroxicase of extracts from Basella rubral L.
6期 刘华山等:落葵提取液抑制普通烟草花叶病毒病的生理效应研究 185　
接毒液株和健康株。而 CAT 活性是健康株>M+接
毒液>接毒液+M>接毒株 ,其变化机理有待研究 。
从落葵提取液感染 TMV烟株的时间先后 ,烟叶中的
抗氧化物酶类的活性有差异 ,其表现为 M+接毒液
>接毒液+M ,表明落葵提取液处理后能诱导感病
株中酶基因的表达 ,从而提高了酶活性 。
图 2　落葵提取液对感染 TMV后叶片中抗氧化物酶类活性的影响
Fig.2　Effects on antioxidant enzyme activity of extracts from Basella rubral L.
图 3　落葵提取液对感染 TMV后叶片的
PAL活性的影响
Fig.3　Effect of on PAL activity extracts
from Basella rubral L.
2.3　落葵提取液对感染 TMV叶片的 PAL活性的
影响
从图 3可以看出 ,接种 TMV 后感染的烟株叶片
PAL 活性都高于健康株 ,其变化趋势是先上升 ,而后
有一个短时间下降 ,随后再上升 ,即出现 2个峰值 ,
无论接种前或后 ,用落葵提取液处理的烟草叶片
PAL 的活性均高于接种毒液的烟株的叶片。
2.4　落葵提取液对感染 TMV 后烟株的防治效果
的影响
　　落葵提取液对 TMV 的防治效果见表 1 ,从表 1
可知 ,用落葵提取液处理 TMV侵染的烟株均具有明
显的防治效果 ,其中以落葵提取液在接种前处理的
效果更佳 ,可以认为预防效果优于治疗效果 。
表 1　落葵提取液对感染 TMV后烟株的防治效果
Tab.1　The inhibiting effects on tobacco mosaic disease
of extracts from Basella rubral L.
处理　　
Treatment　
发病率/ %
Disease
percentage
病情指数/ %
Infection
index
防治效果/ %
Control
effects
健康株
Control
0　 0　　 0
接毒株
Inoculated by TMV
98.3±2.43 26.4±2.51 0
接毒液+M
Inoculated by TMV+M 46.4±3.21 17.6±4.34 51.4±2.36
M+接毒液
M+Inoculated by TMV 25.1±2.10 9.3±1.23 71.4±3.18
3　结论与讨论
3.1　SOD , POD活性与 TMV关系
研究表明 ,烟草被 TMV感染初期 ,O2-·大量产生
积累 ,膜脂过氧化产物MDA含量升高 ,膜透性增加 ,
与此同时 SOD和 POD也大大增强 ,表明该 2种酶活
性与抗病有关[ 17 ,18] ,SOD和 POD活性在病毒感染 6
或 9 d达到高峰值以后下降 ,这可能是由于病毒侵
染后导致的活性氧积累超过了内源 SOD和 POD的
186　 华　北　农　学　报 21卷
清除能力 ,从而造成对这 2种酶的伤害。可见 , SOD
和POD活性与烟株感染 TMV 病程发展是一致的 ,
可以作为 TMV侵染烟株的生理生化指标 。
3.2　PPO和 PAL活性与病程关系
PPO和 PAL 活性在烟株感染 TMV后增强 ,使多
酚氧化物含量提高[ 19 ,20] 。PPO 和 PAL 参与木质素
等抗性物质的合成与积累 ,使细胞壁加厚 ,阻止病毒
侵入 ,尤其 PAL是植物体内苯丙烷类代谢途径的关
键酶和限速酶 ,其活性高低与抗病性有关系[ 21] 。值
得提出的是 ,随病程的发展 ,PPO和 PAL 的活性持
续升高 ,而 SOD和 POD活性降低 ,这也许暗示 ,在植
物抗病作用中 ,前期 SOD和 POD起主要作用 ,后期
PPO和 PAL再起作用 。不论接种病毒前或后 ,落葵
提取液处理均能使 PPO 和 PAL活性增强 ,可能是落
葵提取液能诱导抗烟草花叶病毒的基因表达 ,迅速
产生足够量的抗病毒外壳蛋白(CP)及酚类物质 ,从
而增强抗烟草花叶病毒病的能力。
3.3　落葵提取液防治 TMV的作用
先用落葵提取液后接种病毒液比先接毒液后用
落葵提取液处理的防治效果好 ,可以达到 71.4%。
烟草花叶病毒在活细胞中能迅速自我复制 ,一旦开
始 ,就很难将病毒从寄主体内完全清除 ,所以生产上
预防比治更重要 ,在烟草移栽返苗后及早施用落葵
提取液 ,这样对 TMV 的发生能起到预防作用 ,为烟
草优质高产打下良好基础 。
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