免费文献传递   相关文献

水杨酸对九里香白粉病抗性的诱导作用



全 文 :* 作者简介:洪昕晨(1992 -) ,男,福建农林大学园林专业在读本科生。E - mail:porridger@ 126. com
水杨酸对九里香白粉病抗性的诱导作用
洪昕晨* ,侯翔宇,郑 云,张晓锋
( 福建农林大学,福建 福州 350002)
摘要:为探明水杨酸(SA)对九里香白粉病抗性的诱导作用,本研究用 200 mg·L -1SA溶液对九里香盆栽苗进行诱导处理,
温室接种九里香白粉病菌,测定九里香叶片相关防御酶系活性(CAT,POD) ,并统计发病情况,计算其诱导效果。结果表明,
SA处理可以改变九里香叶片相关防御酶系活性,从而提高九里香对九里香白粉病的抗性。
关键词:水杨酸;九里香;白粉病;诱导抗性
中图分类号:S763 文献标识码:A 文章编号:1004 - 2180(2013)01 - 0125 - 03
九里香(Murraya paniculata)别名千里香、月橘,为芸香科常绿灌木或小乔木。九里香树冠优美,四季
常青,分枝多,单数羽状复叶,叶面深绿色有光泽,开花后香味浓郁,是较好的园林树种。其枝叶是极好的
插花材料,花可提取芳香油,全株可药用,能活血散瘀,在我国南方各省常见栽培,用作绿篱或配置于庭园
之中,建筑物周围。它原产我国云南、贵州、广东、广西、福建、台湾等地.其性喜温暖,不耐寒,北方地区均
作盆栽,越冬室温不可低于 5℃[1]。随着城市绿化的发展,九里香白粉病普遍发生,影响植株生长发育,大
大降低观赏价值。如何提高九里香白粉病抗性的能力,对生产实践有着重要意义。
植物诱导抗病性是植物中普遍存在的一种遗传机能,采用合适的诱导因子处理就可使这种潜能表达
出来[2]。SA,尤其是乙酰水杨酸(即阿斯匹林)早已被广泛应用于医药界,但 SA 对于植物的重要性在很
长时间内未引起注意。SA在植物体内是莽草酸代谢途径的产物,广泛存在于植物体内。目前已经证实
SA参与调控植物中一些重要的生理生化过程[3,4],被认为是一种新的植物激素[5]。本文以 SA 为诱导因
子,测定 SA诱导以及诱导后接种九里香白粉病菌的过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,
POD)活性的动态变化,以确定其对九里香抗白粉病的诱导作用。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
供试菌株九里香白粉病菌由福建农林大学博学楼实验室分离获得。供试山皮土壤采自福州市鼓楼区
五凤山。供试九里香活体盆栽植株购自福州绿化根兴苗圃有限公司。
1. 2 主要试剂
供试诱导剂 200 mg·L -1水杨酸购自福州佳宸生物科技有限公司。
1. 3 试验设计
试验于 2012 年在福建农林大学博学楼实验室内进行,室内温度 25℃。相对湿度(RH)77%。对盆栽
进行遮阴处理。试验设置 4 个处理:1)单独接种九里香白粉病菌;2)单独用 SA溶液处理;3)SA溶液处理
后接种九里香白粉病菌;4)无菌水对照(空白)。每处理重复 3 次。
首先将采自福州市鼓楼区五凤山的山皮土壤置于 160℃条件下干热杀菌 3h。灭菌后的土壤装入
20cm ×20cm的塑料盆中。然后将处于展叶期的九里香盆栽苗用 SA 处理 48h 后种于盆内,每盆种植 4
株。对于需要接种白粉病的处理,用摩擦法将白粉病孢子接种到药剂处理后的叶片上。分别在接种后
6d、12d、24d和 30d取样。
白粉病的发病率和病害严重度在接种后 30d取样进行调查。统计发病情况,并依据以下分级标准进
行病情指数计算。Ⅰ级:无症状;Ⅱ级:病斑面积占整个叶面积的 25%以下;Ⅲ级:病斑面积占整个叶面积
·521·
林业勘察设计 (福建) 2013 年第 1 期
的 26% ~50%;Ⅳ级:病斑面积占整个叶面积的 51% ~75%。Ⅴ级:病斑面积占整个叶面积的 76%以上。
病情指数通过公式(1)计算。
病情指数 = 100 ×∑ 各级病叶数 ×各级代表值
调查总叶数 ×最高级代表值
(1)
2 结果与分析
2. 1 SA对九里香白粉病抗性的诱导作用
用 SA处理九里香叶片并接种九里香白粉病菌 30d后,SA诱导处理过的九里香叶片病情指数为28. 2,
只接种白粉病的处理病情指数为 48. 4,相比之下病情指数下降了 41. 7%,诱导效果为 58. 3%。表明 SA
降低了九里香叶片白粉病菌的发病率和病害严重度,显著提高了九里香植株的抗性。
2. 2 SA对九里香 CAT活性的影响
由表 1 可以看出,经过 SA诱导处理后,九里香叶片过氧化氢酶(CAT)活性明显高于对照处理。SA诱
导处理后接种白粉病菌的九里香叶片较未处理的九里香叶片 CAT活性明显升高。表明 SA诱导九里香白
粉病的抗性与 CAT活性有密切相关性。
表 1 SA对九里香叶片 CAT活性影响
处理
CAT活性(mg H2O2 /g·min)
6d 12d 18d 24d 30d
CK
1
2
3
22. 06
25. 98
25. 96
26. 92
20. 39
21. 85
21. 98
22. 56
20. 51
22. 20
22. 18
24. 20
22. 02
22. 06
22. 09
25. 88
22. 15
23. 89
23. 75
23. 95
2. 3 SA对九里香 POD活性的影响
由表 2 可以看出,经过 SA诱导处理后接种白粉病菌的处理,其 POD活性明显高于其他处理。单独使
用 SA处理的九里香叶片与只接种白粉病的九里香叶片 POD活性接近,均高于无菌水对照。综上可以看
出,POD活性的提高在 SA诱导九里香白粉病抗性的过程中起重要作用。
表 2 SA对九里香叶片 POD活性影响
处理
POD活性(U/gFW·min)
6d 12d 18d 24d 30d
CK
1
2
3
14. 61
14. 70
14. 79
15. 17
14. 99
16. 83
16. 76
22. 95
14. 71
18. 46
18. 29
20. 16
14. 86
20. 05
18. 16
20. 08
14. 63
17. 27
18. 55
18. 19
3 讨论
近年来,SA作为诱导因子,在植物抗病反应中起着非常重要的作用。植物的抗病性建立在一系列物
质代谢的基础上,其中催化这些代谢反应的酶为关键因子[6 - 8]。本试验结果可以看出,SA 能显著诱导九
里香对白粉病的抗性,使病害发生率下降。
POD以 H2O为底物的反应参与了细胞壁蛋白(如 HRGP)在细胞壁上的沉积与交联、木质素和其它多
酚类物质的形成,在此过程中产生的自由基中间体对微生物也有直接的毒害作用。水杨酸处理下,九里香
叶片中 POD活性升高可能是 SA诱导抗病作用的机制之一。因此水杨酸处理后九里香叶片中 POD 活性
上升,在九里香抗白粉病中可能起重要作用。
CAT是植物体内一种重要的活性氧清除剂,催化对植物有害作用的 H2O2 为 H2O,从而消除活性氧类
·621·
林业勘察设计 (福建) 2013 年第 1 期
对植物细胞的伤害[9]。本试验用 SA处理的九里香 CAT 活性高于清水对照,说明 SA 诱导的抗病性可能
与 CAT相关。
植物诱导抗病性的研究对植物病害的防治工作具有非常重要的应用价值和现实意义。它不仅能有效
地防治病害,而且还不会造成环境污染,有利于维持生态系统的平衡,提高观赏价值。但在植物产生抗病
性的过程中,这些诱导剂是如何起到诱导作用的,它们是否对其它植物的诱抗作用都能稳定等问题,还有
待于进一步探索。
参 考 文 献
[1] 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴(第 2 册) [M].科学出版社. 1972
[2] 李姝江,朱天辉,黄艳娜.防御酶系对山茶灰斑病诱导抗性的响应[J].植物保护学报,2011,38(1) :
59 ~ 64.
[3] 原永兵,曹宗巽. 水杨酸在植物体内的作用[J].植物学通报,1992,43
[4] Klessig D F,Malamy J. The salicylic acid signal in plants[J]. Plant Mol Biol,1994,26:1439 ~ 1458.
[5] Ra skin I。Salicylate,a new hormone[J]. Plant Physiol,1992,99:799 ~ 803。
[6] 郭文硕.杉木对炭疽病的抗性与苯丙氨酸解氨酶的关系[J].应用与环境生物学报,2002,8(6) :592
~ 595.
[7] 葛秀春,宋凤鸣,陈永叶,等.苯并噻二唑诱发水稻对稻瘟病抗性中防卫相关酶活性的变化[J].中国
水稻科学,2001,9(4) :10 ~ 11.
[8] Latha P,Anand T,Ragupath iN,et a1. Antimicrobial activity of plant extracts and induction of systemic re-
sistance in tomato plants by mixtures of PGPR strains and zmimu leaf extract against Alternaria solani[J].
Biological Control,2009,50(2) :85 ~ 93.
[9] 李鑫.铜元素诱导烟草抗 PVY - N相关生理生化及信号物质的研究[D].沈阳农业大学学报,2009.
( 上接第 124 页)
调查中发现:江西长林无性系比较容易感染虫害,感染株数为 4 株,有虫株率为 6. 1%。而其他油茶
家系的虫害危害率低于 5%,本地小果油茶和本地大果油茶只有 1 株发现虫害。
3 结论
本试验经过 3 年的数据观测,各油茶家系成活率和保存率都相对较高,且虫害危害程度较低。各家系
间树高、地径差异极显著,冠幅差异显著。闽优无性系在树高生长量、地径生长量和冠幅大于或者相当于
本地小果油茶,可以进行推广;江西长林无性系、广西岑溪软枝油茶和本地大果油茶可以作为配栽品种搭
配。但因为只有 3 年的试验观测,还未开花结果,对于油茶籽产量、出油率等其他问题还应进一步观测。
参 考 文 献
[1] 庄瑞林.中国油茶第 2 版[M].北京:中国林业出版社,2008:1 ~ 15.
[2] 黄墩元,郝家胜,余江帆,等.油茶研究现状与展望[J].生命科学研究,2009,13(5) :459 ~ 465.
[3] 林国锋,陈世品,刘玉宝,等.油茶良种选育研究进展[J].亚热带农业研究,2005,6(2) :81 ~ 85.
[4] 陈隆升,陈永忠,杨正华,等.生物菌肥对油茶生长及产量的影响[J].中国农学通报,2012,28(31) :
75 ~ 78.
·721·
林业勘察设计 (福建) 2013 年第 1 期