全 文 ：植物病理学报
ＡＣＴＡ ＰＨＹＴＯＰＡＴＨＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ ４４(４): ３８７￣３９２(２０１４)
收稿日期: ２０１３￣０７￣１４ꎻ 修回日期: ２０１４￣０２￣２３
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(３１０７０６２１)
通讯作者: 徐品三ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要从事观赏园艺植物病毒防治及分子育种等方面的研究ꎻＥ￣ｍａｉｌ:ｘｕｐｉｎｓａｎ＠ｓｉｎａ.ｃｏｍꎮ
ｄｏｉ:１０.１３９２６ / ｊ.ｃｎｋｉ.ａｐｐｓ.２０１４.０４.００７
百合无症病毒对百合光合生理、
酶活性及叶绿体超微结构的影响
徐品三∗ꎬ 贾 娟ꎬ 孙冰轮ꎬ 姜 旭
(大连理工大学生命科学与技术学院ꎬ大连 １１６０２４)
摘要:以东方百合“西伯利亚”为试验材料ꎬ研究百合无症病毒(ＬＳＶ)侵染百合对其叶片生理生化以及叶绿体超微结构的影
响ꎮ 检测结果表明:叶片中叶绿素 ａ、ｂ以及总叶绿素含量与健康对照相比分别下降了 ２８.６％、３３.３％和 ２３.５％ꎬ净光合速率、
气孔导度及胞间 ＣＯ２浓度分别下降 ３３.３％、２５％和 １３.８％ꎻ超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)、过氧化物酶(ＰＯＤ)、多酚氧化酶(ＰＰＯ)
和苯丙氨酸解氨酶(ＰＡＬ)与健康对照相比ꎬ分别增加了 １６.６％、２９.４％、１６.７％和 ２２.２％ꎮ 电镜观察发现:感病植株叶绿体膨
胀变形ꎬ基质片层散乱ꎬ叶绿体内淀粉粒肿大且数目增多ꎬ从而证明 ＬＳＶ侵染破坏叶绿体结构ꎬ影响植株的光合作用ꎮ
关键词:百合无症病毒ꎻ 光合生理ꎻ 酶活ꎻ 叶绿体ꎻ 细胞超微结构
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｌｉｌｙ ｓｙｍｐｔｏｍｌｅｓｓ ｖｉｒｕｓ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎬ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｄｅｆｅｎｓｅ￣ｒｅｌａｔｅｄ
ｅｎｚｙｍｅｓ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｕｌｔｒａ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｌｉｌｙ ＸＵ Ｐｉｎ￣Ｓａｎꎬ ＪＩＡ Ｊｕａｎꎬ ＳＵＮ Ｂｉｎｇ￣ｌｕｎꎬ
ＪＩＡＮＧ Ｘｕ (Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＤａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＤａｌｉａｎ １１６０２４ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｌｉｌｙ ｓｙｍｐｔｏｍｌｅｓｓ ｖｉｒｕｓ (ＬＳＶ) ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｌｉｌｙ ｐｌａｎｔｓ′ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉ￣
ｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｕｌｔｒａ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｌｉｌｉｕｍבｓｉｂｅｒｉａｎ’ａｓ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉ￣
ａｌ. Ｉｔ ｗａｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａꎬｂ ａｎｄ ａ＋ｂ ｉｎ ｄｉｓｅａｓｅｄ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ ｌｉｌｙ ｗａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ
２８.６％ꎬ ３３.３％ ａｎｄ ２３.５％ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｈｅａｌｔｈｙ ｌｅａｖｅｓꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｎｅｔ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ
(Ｐｎ)ꎬ ｓｔｏｍａｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ (Ｇｓ) ａｎｄ ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ ＣＯ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ (Ｃｉ) ｗａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ３３.３％ꎬ ２５％
ａｎｄ １３.８％ꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＳＯＤꎬ ＰＯＤꎬ ＰＰＯ ａｎｄ ＰＡＬ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １６.６％ꎬ ２９.４％ꎬ １６.７％
ａｎｄ ２２.２％ꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｕｌｔｒａ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｅａｓｅｄ ｔｉｓｓｕｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｓ ｗｅｒｅ ｓｗｏｌｌｅｎ
ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍｅｄꎬ ａｎｄ ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｏｍａ ｌａｍｅｌｌａｅ ｗｅｒｅ ｍｅｓｓｙ. Ｓｔａｒｃｈ ｇｒａｉｎｓ ｉｎ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｓｗｏｌｌｅｎ
ａｎｄ ｉｔｓ ｎｕｍｂｅｒ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ＬＳＶ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｄｅｓｔｒｏｙｅｄ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ
ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ ｌｉｌｙ ｌｅａｆ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｌｉｌｙ ｓｙｍｐｔｏｍｌｅｓｓ ｖｉｒｕｓꎻ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎻ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙꎻ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔꎻ ｕｌｔｒａ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
中图分类号: Ｓ４３２.４４ 文献标识码: Ａ 文章编号: ０４１２￣０９１４(２０１４)０４￣０３８７￣０６
百合无症病毒(Ｌｉｌｙ ｓｙｍｐｔｏｍｌｅｓｓ ｖｉｒｕｓꎬＬＳＶ)
属于香石竹潜隐病毒属(Ｃａｒｌａｖｉｒｕｓ)ꎬ是严重影响
百合生长的主要病毒之一ꎮ ＬＳＶ 由 Ｂｒｉｅｒｌｅｙ[１]等
于 １９４４年首次从俄勒冈州带有坏死斑点的百合中
分离得到ꎬ此后在世界各地均有报道[２]ꎮ 近年ꎬ随
着我国百合栽培面积逐年扩大ꎬ该病毒的发生日趋
严重ꎮ 受 ＬＳＶ单独侵染虽然不会引起百合植株产
生明显症状ꎬ但球根连续栽培会使植株矮化ꎬ鳞茎
逐年变小退化ꎬ严重时花蕾畸形或不开花ꎬ给百合
种植业带来严重的经济损失ꎮ
目前对于 ＬＳＶ的研究主要还是集中在病毒检
测和组培脱毒等方面ꎬ近年虽然通过分子生物学技
植物病理学报 ４４卷
术对该病毒做了初步的研究[３ ꎬ４ ]ꎬ但有关该病毒的
致病机理还不清楚ꎮ 研究表明ꎬ一般病毒侵入植物
体ꎬ主要是破坏叶绿体结构ꎬ影响植株的光合作用ꎬ
导致植株出现各种病症[５ ]ꎮ ＬＳＶ侵染百合外部症
状不明显ꎬ但叶绿体是否会受到影响ꎬ目前还没有
报道ꎮ 本研究通过检测感染 ＬＳＶ百合叶片的光合
生理、酶活性以及电镜观察叶绿体超微结构变化ꎬ
弄清该病毒危害百合的根本原因ꎬ为今后深入研究
该病毒的致病机理提供依据ꎮ
１ 材料与方法
１.１ 供试材料
供试百合品种为东方百合‘西伯利亚’ꎬ鳞茎
盆栽于防虫网隔离温室中ꎮ 当鳞茎长出 ６ 对叶片
时ꎬ采用常规汁液摩擦接种法接种 ＬＳＶ[６](本实验
室通过鉴定对感病叶片分离纯化获得的汁液)ꎬ以
磷酸缓冲液(０.０２ ＭꎬｐＨ ７.２)接种叶片作为健康对
照植株ꎮ 接种第 ６ ~ ３０ ｄ 进行叶绿素含量和光合
生理指标检测ꎬ３~１５ ｄ测定各种酶活性ꎬ采取外部
症状明显的植株叶片进行细胞超微结构观察ꎮ 同
时通过 ＰＣＲ对生长期的接种和健康百合进行 ＬＳＶ
鉴定ꎬ以确定感病与健康对照的准确性ꎮ
１.２ 叶绿素含量测定
参照 Ｂａｌａｃｈａｎｄｒａｎ 等[ ７ ]的方法ꎮ 用打孔器取
百合叶片ꎬ以丙酮浸提叶绿素ꎬ用 ＤＵ￣７ 型紫外分
光光度计测定 ＯＤ６６３和 ＯＤ６４５的光密度值ꎬ根据
Ａｒｎｏｎ公式[８ ]计算出叶绿素 ａ、叶绿素 ｂ 以及总叶
绿素含量ꎮ 每处理和对照各设 ３次重复ꎮ
１.３ 光合速率、气孔导度和胞间 ＣＯ２浓度的测定
采用 ＣＩＲＡＳ￣１型便携式光合测定仪分别测定植
物叶片的净光合速率(Ｐｎ)、气孔导度(Ｇｓ)和胞间
ＣＯ２浓度(Ｃｉ)ꎮ 测定对象为从顶部第 ４对叶片ꎬ光量
子通量为 １ ０００ μｍｏｌｍ￣２ｓ－１ꎬ装置内反应供应的
ＣＯ２浓度为 １ ０００ μｍｏｌｍｏｌ
－１ꎬ测定环境温度控制在
２５℃ꎬ相对湿度为 ６５％ꎮ 每个处理重复 ３次ꎮ
１.４ 酶活性测定
取待测百合叶片(去叶脉)０.１ ｇ 于冰预冷的
研钵中ꎬ液氮中研磨ꎬ加入 ２ ｍＬ 冰预冷的提取介
质ꎬ冰浴研磨成浆ꎬ匀浆倒入离心管中ꎬ在 ４℃ꎬ
１０ ０００ ｒｐｍ下ꎬ离心 １５ ｍｉｎꎬ分离上清液为粗酶液ꎮ
得到粗酶液后ꎬ测定超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)、过氧
化物酶(ＰＯＤ)、多酚氧化酶(ＰＰＯ)及苯丙氨酸解
氨酶(ＰＡＬ)的活性ꎮ
１.５ 叶绿体超微结构观察
从健康和感病植株顶部第 ３~ ４ 片完全展开叶
(与光合测定时叶位相同)切取叶片中部主脉两侧
大小 １ ~ ２ ｍｍ 见方小块ꎬ用 ４％戊二醛前固定ꎬ
ｐＨ ７. ２磷酸缓冲液冲洗ꎬ１％锇酸后固定ꎬ梯度乙
醇￣丙醇脱水ꎬＥｐｏｎ８１２ 环氧树脂包埋ꎬ利用 ＬＫＢ２５
型超薄切片机切片ꎬ醋酸双氧铀￣柠檬酸铅双重染
色ꎬ日立 ＪＥＭ￣１００ＣＸ型透射电子显微镜观察超微
结构并拍照ꎮ
２ 结果与分析
２.１ ＬＳＶ侵染对叶绿素含量的影响
从图 １可知ꎬ百合受 ＬＳＶ侵染后ꎬ叶绿素 ａ、叶
绿素 ｂ和总叶绿素含量与对照比都有不同程度的
下降ꎬ分别平均降低了 ２８.６％、３３.３％和 ２３.５％ꎬ两
处理间差异均达显著水平(Ｐ<０.０１)ꎮ 从接种 ２４ ｄ
开始下降明显ꎬ尤其叶绿素 ａ和总叶绿素含量下降
幅度较大ꎮ 以上结果说明ꎬ受病毒侵染后ꎬ叶绿体
结构受到破坏ꎬ叶绿体发生降解ꎬ进而导致叶绿素
含量的降低ꎮ
２.２ ＬＳＶ侵染对叶片净光合速率、气孔导度和胞
间 ＣＯ２浓度的影响
与健康对照比ꎬ受 ＬＳＶ 侵染的植株净光合速
率、气孔导度和胞间 ＣＯ２浓度均显著下降(Ｐ<０.０１)ꎬ
分别下降 ３３.３％、２５％和 １３.８％ꎬ下降幅度为净光合
速率最大、气孔导度次之、胞间 ＣＯ２浓度最小ꎮ 从单
项检测指标来看ꎬ受 ＬＳＶ 侵染的植株净光合速率、
气孔导度和胞间 ＣＯ２浓度从接种 ２４ ｄ 开始下降ꎬ尤
其气孔导度和胞间 ＣＯ２浓度下降明显(图 ２)ꎮ
２.３ ＬＳＶ侵染对酶活性的影响
从图 ３可以看出ꎬＬＳＶ 侵染百合植株后ꎬ与健
康对照相比从第 ３ ｄ 开始 ＳＯＤ 活性显著上升ꎬ平
均增加了 １６.６％ꎮ 从第 ６ ｄ 便开始下降ꎬ一直到第
１０ ｄ ＳＯＤ 活性与对照接近ꎬ此后便又开始上升ꎮ
从整个趋势看ꎬ受 ＬＳＶ侵染植株 ＳＯＤ活性比健康
对照高ꎮＰＯＤ活性的变化与健康对照相比幅度较
８８３
４期 徐品三ꎬ等:百合无症病毒对百合光合生理、酶活性及叶绿体超微结构的影响
Ｆｉｇ. １ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＬＳＶ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ Ｌｉｌｉｕｍבｓｉｂｅｒｉａｎ’
Ａ: Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａꎻ Ｂ: Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｂꎻ Ｃ: Ｔｏｔａｌ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ.
Ｆｉｇ. ２ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＬＳＶ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ Ｌｉｌｉｕｍבｓｉｂｅｒｉａｎ’
Ａ: Ｎｅｔ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ (Ｐｎ)ꎻ Ｂ: Ｓｔｏｍａｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ(Ｇｓ)ꎻ Ｃ: Ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ ＣＯ２ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ(Ｃｉ) .
９８３
植物病理学报 ４４卷
Ｆｉｇ. ３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＬＳＶ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ Ｌｉｌｉｕｍבｓｉｂｅｒｉａｎ’
Ａ: ＳＯＤꎻ Ｂ: ＰＯＤꎻ Ｃ: ＰＰＯꎻ Ｄ: ＰＡＬ.
Ｆｉｇ. ４ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ (３０ ０００×) ｏｆ ｌｉｌｙ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｆｔｅｒ ＬＳＶ ａｎｄ ＬＭｏＶ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ
Ａ: Ｎｏｒｍａｌ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔꎻ Ｂ: Ｌｏｔｓ ｏｆ ｓｗｏｌｌｅｎ ｓｔａｒｃｈ ｇｒａｉｎｓ
ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ａｆｔｅｒ ＬＳＶ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎꎻ Ｃ: Ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｌｏｃａｌ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ＬＳＶ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎꎻ
Ｄ: Ｇｒａｎａ ｌａｍｅｌｌａ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ａｆｔｅｒ ＬＭｏＶ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ.
大ꎬ平均增长了 ２９. ４％ꎮ 尤其到第 ９ ｄ 达到最高
值ꎬ增加了 ５３.８％ꎬ虽然在整个生长期也有波段下
降ꎬ但上升趋势较明显ꎮ ＰＰＯ 活性虽然与对照比
增长幅度不大ꎬ但在接种前期仍然增长了 １６.７％ꎮ
从第 １２ ｄ 开始ꎬＰＰＯ 活性与对照接近ꎮ ＰＡＬ 活性
从第 ３ ｄ就明显上升ꎬ第 ９ ｄ达到最高值ꎬ之后开始
下降ꎬ但总体而言 ＰＡＬ活性还是要高于健康对照ꎬ
平均增长了 ２２.２％ꎮ
０９３
４期 徐品三ꎬ等:百合无症病毒对百合光合生理、酶活性及叶绿体超微结构的影响
２.４ ＬＳＶ对叶绿体超微结构的影响
健康对照叶绿体呈梭形ꎬ外膜完整ꎬ基粒片层
和基质片层发达ꎬ排列整齐有序(图 ４￣Ａ)ꎮ 受 ＬＳＶ
侵染的叶绿体都不同程度受损ꎬ表现为大部分叶绿
体中淀粉粒膨大、数量增加(图 ４￣Ｂ)ꎬ有的叶绿体
外膜解体(图 ４￣Ｃ)ꎬ但叶绿体中的基粒片层受损不
大ꎬ没有出现消解散落现象ꎮ 作为对照感染百合斑
驳病毒(ＬＭｏＶ)叶绿体基粒片层却出现了严重的
损伤(图 ４￣Ｄ)ꎮ
３ 讨论
一般认为病毒侵染植物后ꎬ引起植物生理功能
及生物能量的改变ꎬ包括光合作用、呼吸作用、酶活
性、酚类代谢、水分生理以及体内激素平衡的紊乱
和寄主膜结构的破坏等ꎮ 在通常病毒性褪绿花叶
症状中ꎬ寄主细胞叶绿体结构和功能遭到破坏ꎬ叶
绿素含量降低ꎬ光合磷酸化作用减弱[９]ꎮ 本研究
百合受 ＬＳＶ 侵染后ꎬ其叶绿素含量、净光合速率、
气孔导度及胞间 ＣＯ２浓度均比健康植株显著降低ꎬ
说明光合作用受到抑制ꎮ 不少植物感染病毒后ꎬ叶
绿素分解酶的活性增加ꎬ使叶绿素转化为叶绿素酯
和叶绿素醇ꎬ导致叶绿素的含量下降[１０]ꎻ也有的病
毒对叶绿素分解酶活性的影响并不明显ꎬ但病毒的
干扰使叶绿素酯的含量逐渐下降[１１]ꎮ ＬＳＶ对百合
侵染通过怎样途径降低叶绿素含量ꎬ其机理有待进
一步研究ꎮ 多数植物受病毒侵染后净光合速率都
会下降ꎬ并伴随气孔导度降低ꎬ一定程度上气孔导
度与净光合速率有直接关系[１２]ꎮ 本研究检测结果
表明百合叶片净光合速率与气孔导度有一定的相
关性ꎬ且与叶绿素含量的变化趋势也较相似ꎬ可以
推测叶绿体的结构改变及叶绿素的减少导致光合
速率的下降ꎮ 报道称胞间 ＣＯ２浓度的变化也可以
解释光合速率的下降[１３]ꎬ本实验中胞间 ＣＯ２浓度
的变化不如净光合速率明显ꎬ可能是 ＬＳＶ 胁迫植
物后ꎬ使胞间 ＣＯ２溶解量达不到原有水平ꎬ气孔导
度也因此下降ꎬ另外光合系统功能的受损ꎬ加重了
光合速率下降速度ꎮ
为防御因外界病原物毒害造成的氧化胁迫ꎬ植
物体自身有一套完整的清除酶系统ꎬ包括抗氧化物
分子和一些抗氧化酶ꎬ来平衡细胞体内活性氧的积
累ꎬ从而形成一个自我保护机制ꎮ 本研究 ＳＯＤ 和
ＰＯＤ的检测结果表明:百合被 ＬＳＶ 侵染后ꎬ组织
内首先开启 ＳＯＤ 防御机制ꎬ随着病毒侵染时间增
长ꎬ当 ＳＯＤ 防御系统不能满足需要时ꎬ同时 ＰＯＤ
也进行防御ꎮ 植物在抵御病原物的侵染过程中ꎬ抗
性相关酶发挥了重要作用ꎬ包括酚类代谢系统中的
一些酶和病原相关蛋白家族ꎬ如 ＰＰＯ 和 ＰＡＬꎮ 本
研究结果表明ꎬ在接种 ＬＳＶ后不久ꎬ体内产生活性
氧ꎬＰＰＯ多酚氧化酶活性增强ꎬ将多余的氧氧化为
醌ꎮ 随着防御酶系统的启动ꎬ在一定程度上清除了
组织内累积的活性氧ꎬ从而 ＰＰＯ 活性开始下降ꎮ
在病毒接种前期ꎬ组织体内代谢紊乱ꎬ次生代谢活
动增强ꎬ以便抵抗病毒的入侵ꎻ当病毒侵染时间过
长ꎬ代谢酶系统严重受到破坏ꎬ所以造成本研究
ＰＡＬ活性前升后降的趋势ꎮ
大量研究表明ꎬ病毒侵染植株后光系统中最重
要的亚细胞结构———叶绿体受到严重影响ꎬ已经在
番茄花叶病毒(ＴｏＭＶ)侵染的番茄[１４]和马铃薯
Ｙ病毒(ＰＶＹ)侵染的烟草中得到证实[１５]ꎮ 本研究
观测结果发现ꎬ受 ＬＳＶ 侵染的细胞中叶绿体的形
态基本正常ꎬ基粒和基质片层虽然散乱ꎬ但均发育
良好ꎬ所以植株外部症状表现不明显ꎮ 整个叶绿体
膨胀变形ꎬ淀粉粒增多ꎬ外膜受损ꎬ可以推测该病毒
使膜脂过氧化ꎬ影响光合电子传递系统ꎬ阻碍有机
产物的合成ꎬ从而导致植物矮小ꎬ种球退化ꎮ 作为
对照我们观察了受 ＬＭｏＶ 侵染的细胞中叶绿体ꎬ
结果叶绿体内部损伤严重ꎬ基粒和基质片层散乱消
失ꎬ从而影响叶绿素合成导致植株外部出现退绿症
状ꎮ 但以上结果还不能完全解释 ＬＳＶ的侵染特性
和致病机理ꎬ有待今后进一步研究ꎮ
参考文献
[１] Ｂｒｉｅｒｌｅｙ ＰꎬＳｍｉｔｈ Ｆ Ｆ. Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｌｉｌｙ ｖｉｒｕｓ ｄｉｓｅａｓｅｓ:
ｔｈｅ ｎｅｃｒｏｔｉｃ ｆｌｅｃｋ ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎ Ｌｉｌｉｕｍ ｌｏｎｇｉｆｌｏｒｕｍ [ Ｊ] .
Ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｙꎬ１９４４ꎬ３４:５２９－５５５.
[２] Ｃｈｏｉ Ｓ ＡꎬＲｙｕ Ｋ Ｈ. Ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ
ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｅ ＲＮＡ ｏｆ Ｌｉｌｙ ｓｙｍｐｔｏｍｌｅｓｓ ｖｉｒｕｓ ａｎｄ ｉｔｓ
ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｃａｒｌａｖｉｒｕｓｅｓ [ Ｊ ] .
Ａｒｃｈｉｖｅｓ ｏｆ Ｖｉｒｏｌｏｇｙꎬ２００３ꎬ１４８:１９４３－１９５５.
[３] Ｘｕ Ｐ Ｓꎬ Ｌｉ Ｈ Ｇꎬ Ｌｉｕ Ｊ Ｗꎬ ｅｔ ａｌ. Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ ｓｔｒｕｃ￣
ｔｕｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ＲＮＡ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＲＮＡ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｏｆ
Ｌｉｌｙ ｓｙｍｐｔｏｍｌｅｓｓ ｖｉｒｕｓ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｌ. × ‘Ｃａｓａｂｌａｎ￣
ｃａ’ [Ｊ] . Ａｒｃｈｉｖｅｓ ｏｆ Ｖｉｒｏｌｏｇｙꎬ ２０１１ꎬ １５６: ９３９－９４３.
１９３
植物病理学报 ４４卷
[４] Ｘｕ Ｐ Ｓꎬ Ｌｕ Ｗ Ｘꎬ Ｘｉａ Ｘ Ｙꎬ ｅｔ ａｌ. Ｃｌｏｎｉｎｇ ａｎｄ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ Ｄａｌｉａｎ
ｉｓｏｌａｔｅ ｏｆ Ｌｉｌｙ ｓｙｍｐｔｏｍｌｅｓｓ ｖｉｒｕｓ ( ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ) [ Ｊ] .
Ａｃｔａ Ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａ ｓｉｎｉｃａ(植物病理学报)ꎬ
２０１２ꎬ ４２(６): ６４１－６４４.
[５] Ｙｕ Ｌꎬ Ｚｈｕ Ｌ Ｙꎬ Ｗａｎ Ｙ Ｈꎬｅｔ ａｌ. Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｏｍａｔｏ
ｙｅｌｌｏｗ ｌｅａｆ ｃｕｒｌ ｖｉｒｕｓ(ＴＹＬＣＶ) ｉｎ Ｓｈａｎｇｈａｉ ａｎｄ ｓｔｕｄｙ
ｏｎ ｇｒａｆｔ ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ [Ｊ] .Ｇｅｎｏｍｉｃｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｌｏ￣
ｇｙꎬ２００９ꎬ２８(１):１１５－１１８.
[６] Ａｄｒｉａａｎ Ｋꎬ Ｓｕｓａｎ Ｅꎬ Ｊｏｈｎ Ｓ. Ｆａｔｅ ｏｆ Ａｆｒｉｃａｎ ｃａｓｓａｖａ
ｍｏｓａｉｃ ｖｉｒｕｓ ｃｏａｔ ｐｒｏｔｅｉｎ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔｓ ａｆｔｅｒ
ａｇｒｏｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ [ Ｊ ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｖｉｒｏｌｏｇｙꎬ
１９８９ꎬ ７０(７): １８３７－１８４４.
[７] ＢａｌａｃｈａｎｄｒａｎＳꎬＯｓｍｏｎｄ Ｃ ＢꎬＭａｋｉｎｏ Ａ. Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｗｏ
ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ Ｔｏｂａｃｃｏ ｍｏｓａｉｃ ｖｉｒｕｓ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ
Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ ｃｖ. ｘａｎｔｈｉ ｄｕｒｉｎｇ ｐｈｏｔｏ ａｃｃｌｉｍａｔｉｏｎ
ｕｎｄｅｒ ｔｗｏ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｒｅｇｉｍｅｓ [ Ｊ ] . Ｐｌａｎｔ
Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ１９９４ꎬ １０４:１０４３－１０５０.
[８] Ｄｕｂｅｒｔｒｅｔ Ｇꎬ Ｌｅｆｏｒｔ Ｔ Ｍ. Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ
ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｐｈｏｔｏｓｙｎ￣
ｔｈｅｔｉｃ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ｏｆ Ｅｕｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ Ｚ. Ｉ. Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ
ｓｙｓｔｅｍⅡｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｕｎｉｔｓ ｄｕｒｉｎｇ ｇｒｅｅｎｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｏｐ￣
ｔｉｍａｌ ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ [ Ｊ] . Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ
(ＢＢＡ) ￣Ｂｉｏｅｎｅｒｇｅｔｉｃｓꎬ １９７８ꎬ ５０３: ３１６￣３３２.
[９] Ｗａｎｇ Ｃ Ｍꎬ Ｓｈｉ Ｄ Ｊꎬ Ｚｈｕ Ｓ Ｆꎬ ｅｔ ａｌ. Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ
Ｃｕｃｕｍｂｅｒ ｍｏｓａｉｃ ｖｉｒｕｓ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ａｃｔｉｖｉｅｓ ｏｆ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｓ [ Ｊ] . Ａｃｔａ
Ｂｏｔａｎｉｃａ Ｓｉｎｉｃａꎬ ２０００ꎬ ４２(４): ３８８－３９２.
[１０] Ｎａｉｄｕ Ｒ Ａꎬ Ｋｒｉｓｈｎａｎ Ｍꎬ Ｒａｍａｎｕｊａｍ Ｐꎬ ｅｔ ａｌ. Ｓｔｕｄｉｅｓ
ｏｎ Ｐｅａｎｕｔ ｇｒｅｅｎ ｍｏｓａｉｃ ｖｉｒｕｓ ｉｎｆｅｃｔｅｄ ｐｅａｎｕｔ (Ａｒａｃｈｉｓ
ｈｙｐｏｇａｅａ Ｌ.) ｌｅａｖｅｓ: Ｉ. Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｐｈｏｔｏ￣
ｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ [ Ｊ] . Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
Ｐｌａｎｔ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙꎬ １９８４ꎬ ２５: １８１－１９０.
[１１] Ｒｅｉｎｅｒｏ Ａꎬ Ｂｅａｃｈｙ Ｒ Ｎ. Ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｈｏｔｏｓｙｓｔｅｍ Ⅱ
ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｒａｌ ｃｏａｔ ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎ ｃｈｌｏ￣
ｒｏｐｌａｓｔｓ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ ｉｎｆｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｔｏｂａｃｃｏ ｍｏｓａｉｃ ｖｉｒｕｓ
[Ｊ] . Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ １９８９ꎬ８９:１１１－１１６.
[１２] Ｃｏｔｔｒｅｌｌ Ｍ Ｔꎬ Ｓｕｔｔｌｅ Ｃ Ａ. Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ａ ｌｙｔｉｃ ｖｉｒｕｓ
ｉｎｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｍａｒｉｎｅ ｐｉｃｏｆｌａｇｅｌｌａｔｅ
Ｍｉｃｒｏｍｏｎａｓ ｐｕｓｉｌｌａ [Ｊ] . Ｌｉｍｎｏｌ Ｏｃｅａｎｏｇｒꎬ １９９５ꎬ ４０:
７３０－７３９.
[１３] Ｈｉｄｅｋｉ Ｔꎬ Ｙｏｓｈｉ Ｅ. Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ
ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ￣ｅｖｏｌｖｉｎｇ ｃｏｍ￣
ｐｌｅｘ ｉｎ ｐｈｏｔｏｓｙｓｔｅｍ Ⅱ ｏｆ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ｉｎｆｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ
Ｃｕｃｕｍｂｅｒ ｍｏｓａｉｃ ｖｉｒｕｓ ｓｔｒａｉｎ Ｙ [Ｊ] . Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｌａｎｔ￣
Ｍｉｃｒｏｂｅ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓꎬ １９９２ꎬ ５:２６９－２７２.
[１４] Ｚｈａｏ Ｑ Ｆꎬ Ｚｈａｏ Ｗ Ｋꎬ Ｚｈｏｕ Ｚ Ｊꎬ ｅｔ ａｌ. Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ｔｏ ｅｘａｍｉｎｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｖｉｒｕｓｅｓ ｏｆ Ｓｉｂｅｒｉａ ｌｉｌｙ
( ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ) [ Ｊ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｎｏｍａｌ Ｕｎｉ￣
ｖｅｒｓｉｔｙ (Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ) (西北师范大学学报ꎬ自然
科学版)ꎬ ２０１１ꎬ ４７(１): ７７－８０.
[１５] Ｇｕｏ Ｘ Ｑꎬ Ｌｉ Ｘ Ｄꎬ Ｚｈｕ Ｈ Ｃꎬ ｅｔ ａｌ. Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＰＶＸ￣ｉｎ￣
ｆｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｔｏｂａｃｃｏ( ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ) [Ｊ] .
Ａｃｔａ ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａ ｓｉｎｉｃａ (植物病理学报)ꎬ ２０００ꎬ
３０(１): ９４－９５.
责任编辑:李晖
２９３