全 文 ：书犇犗犐：１０．１１６８６／犮狔狓犫２０１６０２４ 犺狋狋狆：／／犮狔狓犫．犾狕狌．犲犱狌．犮狀
李捷，冯丽丹，杨成德，王有科，何静，张宝琳，陈秀蓉．接种尖镰孢菌对枸杞苯丙烷代谢关键酶及产物的影响．草业学报，２０１６，２５（５）：８７９４．
ＬＩＪｉｅ，ＦＥＮＧＬｉＤａｎ，ＹＡＮＧＣｈｅｎｇＤｅ，ＷＡＮＧＹｏｕＫｅ，ＨＥＪｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＢａｏＬｉｎ，ＣＨＥＮＸｉｕＲｏｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｋｅｙｅｎｚｙｍｅｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎ
ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｐａｔｈｗａｙｏｆ犔狔犮犻狌犿ｉｎｆｅｃｔｅｄｂｙ犉狌狊犪狉犻狌犿狅狓狔狊狆狅狉狌犿．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２０１６，２５（５）：８７９４．
接种尖镰孢菌对枸杞苯丙烷代谢关键酶及产物的影响
李捷１，冯丽丹１，杨成德１，王有科１，何静１，张宝琳２，陈秀蓉１
（１．甘肃农业大学，甘肃 兰州７３００７０；２．甘肃省林业科学研究院，甘肃 兰州７３００２０）
摘要：为了阐明抗感枸杞与根腐病病原菌互作过程中苯丙烷代谢途径中关键酶和代谢产物的变化差异与抗病性的
关系，以枸杞栽培品种宁杞一号（ＮｉｎｇｑｉⅠ）、宁杞二号（ＮｉｎｇｑｉⅡ），国内野生种中国枸杞、宁夏枸杞，美洲引进野生
种犔．犫狉犲狏犻狆犲狊、犔．犲狓狊犲狉狋狌犿等６种材料为参试材料，采用切根法接种强致病菌尖镰孢菌后统计死亡率，以此筛选
出抗病和感病材料，并测定二者０～２０ｄ内苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）、肉桂酸羟化酶（Ｃ４Ｈ）、４香豆酰辅酶Ａ连接酶
（４ＣＬ）等苯丙烷代谢途径关键酶以及总酚和类黄酮等代谢产物的动态变化。结果表明，６种参试材料接种枸杞根
腐病强致病菌尖镰孢菌后，野生材料较栽培材料抗病性强，宁杞一号为感病材料，犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 抗根腐病能力最强；
抗病材料犔．犲狓狊犲狉狋狌犿苯丙烷代谢关键酶苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟化酶、４香豆酰辅酶 Ａ连接酶活性显著高于
宁杞一号，初步确定苯丙烷代谢中的苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟化酶、４香豆酰辅酶 Ａ连接酶的活性和类黄酮的
含量与枸杞材料抗根腐病呈正相关。因此，苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟化酶、４香豆酰辅酶 Ａ连接酶活性和类黄
酮含量，初步可以作为筛选抗枸杞尖镰孢菌根腐病的生化指标。
关键词：枸杞；根腐病；尖镰孢菌；苯丙烷代谢；抗病性　　
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犽犲狔犲狀狕狔犿犲狊犪狀犱狆狉狅犱狌犮狋狊犻狀狆犺犲狀狔犾狆狉狅狆犪狀狅犻犱狆犪狋犺狑犪狔狅犳犔狔犮犻狌犿犻狀犳犲犮狋犲犱
犫狔犉狌狊犪狉犻狌犿狅狓狔狊狆狅狉狌犿
ＬＩＪｉｅ１，ＦＥＮＧＬｉＤａｎ１，ＹＡＮＧＣｈｅｎｇＤｅ１，ＷＡＮＧ ＹｏｕＫｅ１，ＨＥＪｉｎｇ１，ＺＨＡＮＧＢａｏＬｉｎ２，ＣＨＥＮＸｉｕＲｏｎｇ１
１．犌犪狀狊狌犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犔犪狀狕犺狅狌７３００７０，犆犺犻狀犪；２．犌犪狀狊狌犃犮犪犱犲犿狔狅犳犉狅狉犲狊狋狉狔犛犮犻犲狀犮犲，犔犪狀狕犺狅狌７３００２０，犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｐａｔｈｗａｙｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｗｏｌｆｂｅｒｒｙａｎｄｒｏｏｔｒｏｔｐａｔｈｏｇｅｎｓ
ｗｉｌｂｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｗｏｌｆｂｅｒｒｙｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｐａｔｈｗａｙａｎｄｄｉｓｅａｓｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗｉｌｂｅ
ｃｌａｒｉｆｉｅｄ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｖａｒｉｅｔｉｅｓＮｉｎｇｑｉⅠ，ＮｉｎｇｑｉⅡ；ｄｏｍｅｓｔｉｃｗｉｌｄ
ｓｐｅｃｉｅｓ犔狔犮犻狌犿犮犺犻狀犲狀狊犲，犔．犫犪狉犫犪狉狌犿；ｗｉｌｄｓｐｅｃｉｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ犔．犫狉犲狏犻狆犲狊，犔．犲狓狊犲狉狋狌犿．Ｔｈｅｓｔｒｏｎｇｐａｔｈｏ
ｇｅｎｉｃ犉狌狊犪狉犻狌犿狅狓狔狊狆狅狉狌犿ｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｏｎｓｅｔｏｆｗｏｌｆｂｅｒｒｙｗｉｌｂｅｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｂｙｒｏｏｔｃｕｔｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．
Ａｎｄｔｈｅａｎｔｉｓｅｎｓｅｗｏｌｆｂｅｅｙｗｉｌｂｅｃｈｏｏｓｅ．Ｔｈｉｓ２ｋｉｎｄｓｏｆｗｏｌｆｂｅｒｒｙａｓｍａｔｅｒｉａｌｓｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｐｈｅｎ
ｙｌａｌａｎｉｎｅａｍｍｏｎｉａｌｙａｓｅ，ｃｉｎｎａｍｉｃａｃｉｄｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ，４ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅｐｃｏｕｍａｒｉｃａｃｙｌｃｏｅｎｚｙｍｅＡｌｉｇａｓｅ，ｐｈｅ
ｎｏｌｉｃｓａｎｄｆｌａｖｏｎｏｉｄｓｉｎ２０ｄａｙｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｅａｓｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｗｉｌｄｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｓｔｒｏｎｇｔｈａｎ
ｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｍａｔｅｒｉａｌｉｎ６ｋｉｎｄｓｏｆｔｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌｓｗｈｉｃｈｗｅｒｅｉｎｏｃｕｌａｔｅｄｗｉｔｈｗｏｌｆｂｅｒｒｙｒｏｏｔｒｏｔｓｔｒｏｎｇｐａｔｈｏ
ｇｅｎ犉．狅狓狔狊狆狅狉狌犿．ＮｉｎｇｑｉⅠｉｓｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｒｏｏｔｒｏｔｄｉｓｅａｓｅｏｆ犔．犲狓狊犲狉狋狌犿ａｒｅ
ｓｔｒｏｎｇｅｓｔ．Ｔｈｅｋｅｙｅｎｚｙｍｅｓｏｆｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｐａｔｈｗａｙｌｉｋｅｐｈｅｎｙｌａｌｎｉｎｅａｍｍｏｎｉａｌｙａｓｅ，ｔｒａｎｓｃｉｎｎａｍｉｃａｃｉｄ
第２５卷　第５期
Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．５
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
８７－９４
２０１６年５月
收稿日期：２０１６０１１９；改回日期：２０１６０３０８
基金项目：国家林业局“９４８”项目（２０１１４３９），甘肃中草药科技攻关项目（ＧＹＣ１１０１），甘肃省科技支撑项目（１３０４ＦＫＣＡ０５４）和甘肃农业大学盛
彤笙科技创新基金（ＧＳＡＵＳＴＳ１３３８）资助。
作者简介：李捷（１９８１），男，四川仁寿人，讲师，在读博士。Ｅｍａｉｌ：ｌｊ８１６５８＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｘｉｕｒｏｎｇ＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
４ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ，４ｃｏｕｍａｒａｔｅ：ｃｏｅｎｚｙｍｅＡｌｉｇａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎＮｉｎｇｑｉⅠ．Ｉｎｉｔｉａｌｙｉｄｅｎｔｉ
ｆｉｅｄｔｈｅｐｈｅｎｙｌａｌｎｉｎｅａｍｍｏｎｉａｌｙａｓｅ，ｔｒａｎｓｃｉｎｎａｍｉｃａｃｉｄ４ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ，４ｃｏｕｍａｒａｔｅ：ｃｏｅｎｚｙｍｅＡｌｉｇａｓｅａｃｔｉｖ
ｉｔｙａｎｄｆｌａｖｏｎｏｉｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｐａｔｈｗａｙｏｆｔｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｒｏｏｔｒｏｔｄｉｓｅａｓｅｗａｓｐｏｓｉ
ｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｐｈｅｎｙｌａｌｎｉｎｅａｍｍｏｎｉａｌｙａｓｅ，ｔｒａｎｓｃｉｎｎａｍｉｃａｃｉｄ４ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ，４ｃｏｕｍａｒａｔｅ：
ｃｏｅｎｚｙｍｅＡｌｉｇａｓｅｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｆｌａｖｏｎｏｉｄｃｏｎｔｅｎｔｃａｎｂｅａｓｃｒｅｅｎｉｎｇｏｆａｎｔｉＣｈｉｎｅｓｅｗｏｌｆｂｅｒｒｙ犉狌狊犪狉犻狌犿
ｒｏｏｔｒｏｔｏｆｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：犔狔犮犻狌犿ｓｐｐ．；ｒｏｏｔｒｏｔ；犉狌狊犪狉犻狌犿狅狓狔狊狆狅狉狌犿；ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｐａｔｈｗａｙ；ｄｉｓｅａｓｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
枸杞（犔狔犮犻狌犿犫犪狉犫犪狉狌犿）为茄科多年生落叶灌木，是重要的“药食同源”型植物资源之一，是干旱荒漠区的牧
草资源［１］，具有抗衰老［２］、抗氧化［３］、免疫调节［４］及生殖系统［５］等重要功能，是中国西北地区的特色经济林，业已
成为农村重要的经济来源。但１９８０年枸杞根腐病在西宁市省军区园艺场成片发生，在柴达木盆地的香日德农场
的发病率一度高达５３．２％［６］；１９８９年枸杞根腐病在宁夏普遍发生，最重的病株３７．６％，枯死株２６．５％，平均病株
１５％，枯死株５％［７］；１９９８年新疆主要枸杞栽培区有些地块栽植当年就开始死亡，一般地块栽植２～３年后死亡率
为２０％～３０％，重者全田被毁［８］。根据本研究小组２０１２－２０１３年对甘肃枸杞主产区根腐病调查显示：平均发病
率为２０．６％，最严重地块高达７２．４％，已经严重影响到了该产业的可持续发展。因此寻找抗枸杞根腐病的种质
资源并研究它们的抗病生理机制显得尤为重要。关于植物的抗病性与其苯丙烷代谢具有密切的相关性已有不少
报道。高必达和陈捷［９］认为，植物的防御反应与苯丙烷代谢途径的中间代谢产物及终产物有密切的关系；包改红
等［１０］研究证明抗病品种“青薯１６８”接种硫色镰孢菌（犉狌狊犪狉犻狌犿狊狌犾狆犺狌狉犲狌犿）后，苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟化酶
和４香豆酰辅酶Ａ连接酶活性以及总酚、类黄酮和木质素含量均显著高于感病的“陇薯３号”，苯丙烷代谢在马
铃薯（犛狅犾犪狀狌犿狋狌犫犲狉狅狊狌犿）块茎抗干腐病方面具有重要的作用；马静芳等［１１］认为苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）接种尖
镰孢菌（犉狌狊犪狉犻狌犿狅狓狔狊狆狅狉狌犿）抗性品种的苯丙氨酸解氨酶活性显著高于感病品种，其活性与苜蓿抗病性有重要
的关系；宋修鹏等［１２］证实了甘蔗（犛犪犮犮犺犪狉狌犿狅犳犳犻犮犻狀犪狉狌犿）苯丙氨酸解氨酶基因（犛犮犘犃犔）参与了抗黑穗病过程。
而枸杞接种尖镰孢菌（犉．狅狓狔狊狆狅狉狌犿）后对苯丙烷代谢中关键酶和产物的影响尚未见研究报道。本研究拟选用６
个枸杞材料，接种强致病菌尖镰孢菌确定其抗感材料，再进一步选择具有代表性的抗、感枸杞材料各１个，研究苯
丙烷代谢中关键酶活性的变化趋势和主要代谢产物的积累情况，以期为西北地区选育抗枸杞根腐病材料提供参
考。
１　材料与方法
１．１　材料
枸杞：选育自野生种宁夏枸杞（犔．犫犪狉犫犪狉狌犿）的主栽品种宁杞一号、宁杞二号，野生种中国枸杞（犔．
犮犺犻狀犲狀狊犲）、野生种宁夏枸杞，引自美国的枸杞属野生种犔．犫狉犲狏犻狆犲狊、犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 共６种材料（表１）。６种材料于
２０１４年在甘肃农业大学林学院森林培育实验室进行组织培养炼苗，移栽至１３ｃｍ×１２ｃｍ营养钵中，以泥炭∶蛭
石（Ｖ∶Ｖ）＝１∶１灭菌后为培养基质，每盆移栽３株，成活后仅保留１株生长最好的继续培养。每周浇灌一次灭
菌 ＭＳ营养液，期间补充无菌水以保持土壤湿润，苗木生长至２０ｃｍ左右时，选生长健壮均一苗木若干进行试验。
病原菌：尖镰孢菌，采自甘肃省靖远县枸杞产区根腐病发病植株。在接种前７ｄ于马铃薯琼脂培养基（ＰＤＡ）
上活化备用。
主要仪器与试剂：ＳｈｉｍａｄｚｕＵＶ２４５０紫外可见分光光度计、ＴｈｅｒｍｏＦＲＥＳＣＯ１７低温高速离心机等。试验
采用的所有试剂均为分析纯。
１．２　方法
１．２．１　６种材料抗病性比较　　接种方法：本试验于２０１４年在甘肃农业大学森林培育实验中心进行。取长至
满皿的尖镰孢菌加无菌水制成浓度为１０６ 个／ｍＬ菌悬液。采取伤根后灌根的方法接种。具体做法如下：先用锋
利的刀具在距离苗木２ｃｍ处垂直向下切断根系至盆底，苗木的４个方向各切一刀，确保切断一定数量的根系，若
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未切断根系可将断根位置稍往苗木方向平移。然后将配制好备用的菌悬液每盆浇灌２０ｍＬ，每处理接种１０盆，
以切根浇灌无菌水２０ｍＬ为对照；每处理均重复３次。接种后覆膜、插上编号标签，黑暗培养２４ｈ后正常光照培
养，７ｄ后去膜，浇灌无菌水保持土壤湿润。
观测及统计方法：接种后，观察６种枸杞的发病情况，２０ｄ时调查发病情况。以茎基部上出现褐色病斑，根系
及维管束变黑，植株地上部落叶９０％以上作为根腐病典型特征［１３］，调查死亡率并比较各材料的抗病性。
死亡率（％）＝（发病死亡株数－对照死亡数）／（接种总株数－对照死亡数）×１００
１．２．２　苯丙烷代谢途径相关指标样品处理及采样　　选感、抗枸杞各１种，按照１．２．１的方法接种尖镰孢菌。
接种后立即采样一次，然后每４ｄ的１４：００定时采样１次，采集植株中上部完全展开的叶片，每株采集２～３片，
做成混合样６份，每份０．２ｇ，用锡箔纸包好，液氮冷冻后放入－８０℃低温冰箱内保存备用；采０～２０ｄ的样品，共
６次。
１．２．３　苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）活性测定　　参照李合生等［１４］和Ｌｉｕ等［１５］的方法，提取液和测定体系随样品重
量减量。
１．２．４　肉桂酸羟化酶（Ｃ４Ｈ）活性测定　　参照范存斐等［１６］以及Ｌａｍｂ和Ｒｕｂｅｒｙ［１７］的方法，提取液和测定体系
随样品重量减量。
１．２．５　４香豆酰辅酶Ａ连接酶（４ＣＬ）活性测定　　参照范存斐等［１６］与朱明华等［１８］的方法，提取液和测定体系
随样品重量减量。
１．２．６　总酚、类黄酮含量测定　　参照Ｐｉｒｉｅ和 Ｍｕｌｉｎｓ［１９］的方法，提取液和测定体系随样品重量减量。
１．３　数据统计
采用 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０１０和ＳＰＳＳ１９．０数据处理系统进行数据统计处理。应用ＳＰＳＳ１９．０对数据进行单
因素方差分析（ＯｎｅｗａｙＡＮＯＶＡ），并利用 Ｄｕｎｃａｎ’ｓ多重比较对差异进行显著性分析。犘＜０．０５表示差异显
著，犘＜０．０１表示差异极显著。
２　结果与分析
２．１　６种材料对根腐病病原菌抗性比较
表１结果显示，６种材料接种尖镰孢菌后，第２０天宁杞一号、宁杞二号、中国枸杞、宁夏枸杞、犔．犫狉犲狏犻狆犲狊和
犔．犲狓狊犲狉狋狌犿死亡率分别为８９．３％，７８．６％，７５．９％，７１．４％，５１．７％和１３．８％。ＯｎｅｗａｙＡＮＯＶＡ结果表明，宁
杞一号死亡率显著高于其余枸杞（犘＜０．０５），而犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 接种后死亡率显著低于其余枸杞（犘＜０．０５）；野生
种枸杞死亡率略低于栽培种枸杞；引进野生种枸杞死亡率均较低。结果显示宁杞一号为感病品种；而犔．犲狓狊犲狉
狋狌犿对尖镰孢菌引起的枸杞根腐病具有良好的抗性。因此选择宁杞一号和犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 为感病、抗病材料进行
苯丙烷代谢相关指标的研究。
表１　６种枸杞接种尖镰孢菌死亡率
犜犪犫犾犲１　犜犺犲犱犲犪狋犺狉犪狋犲狅犳６犔狔犮犻狌犿狊犫狔犻狀狅犮狌犾犪狋犻狅狀犉．狅狓狔狊狆狅狉狌犿
材料
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
来源
Ｓｏｕｒｃｅ
接种死亡数Ｄｅａｔｈｓ
ｎｕｍｂｅｒｏｆｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ
对照死亡数
ＤｅａｔｈｓｎｕｍｂｅｒｏｆＣＫ
死亡率
Ｄｅａｔｈｒａｔｅ（％）
宁杞一号ＮｉｎｇｑｉⅠ 宁夏中卫栽培品种Ｃｕｌｔｉｖａｒｓ，Ｚｈｏｎｇｗｅｉ，Ｎｉｎｇｘｉａ ２７ ２ ８９．３ａ
宁杞二号ＮｉｎｇｑｉⅡ 宁夏中卫栽培品种Ｃｕｌｔｉｖａｒｓ，Ｚｈｏｎｇｗｅｉ，Ｎｉｎｇｘｉａ ２４ ２ ７８．６ｂ
中国枸杞犔．犮犺犻狀犲狀狊犲 甘肃兰州野生种 Ｗｉｌｄｓｐｅｃｉｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ ２３ １ ７５．９ｂ
宁夏枸杞犔．犫犪狉犫犪狉狌犿甘肃兰州野生种 Ｗｉｌｄｓｐｅｃｉｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ ２２ ２ ７１．４ｂ
犔．犫狉犲狏犻狆犲狊 美国加利佛尼亚州野生种 Ｗｉｌｄｓｐｅｃｉｅｓ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＵＳＡ １６ １ ５１．７ｃ
犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 美国亚利桑那州野生种 Ｗｉｌｄｓｐｅｃｉｅｓ，Ａｒｉｚｏｎａ，ＵＳＡ ５ １ １３．８ｄ
　注：每种材料接种株数均为３０株，不同字母表示在犘＜０．０５水平上差异显著。
　Ｎｏｔｅ：Ｅａｃｈｍａｔｅｒｉａｌｉｎｏｃｕｌａｔｅｓ３０ｐｌａｎｔｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ犘＜０．０５ｌｅｖｅｌ．
９８第２５卷第５期 草业学报２０１６年
２．２　尖镰孢菌对抗感材料苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）、肉桂酸羟化酶（Ｃ４Ｈ）及４香豆酰辅酶Ａ连接酶（４ＣＬ）活性
的影响
图１表明，宁杞一号对照、宁杞一号接种、犔．犲狓狊犲狉狋狌犿对照和犔．犲狓狊犲狉狋狌犿接种在０～２０ｄ内ＰＡＬ活性均呈
现出降－升－降的变化趋势，犔．犲狓狊犲狉狋狌犿起始活性更高。宁杞一号对照和犔．犲狓狊犲狉狋狌犿对照在０～２０ｄ内波动
微小，组内差异不显著（犘＝０．０５９和０．３６１）；而宁杞一号接种和犔．犲狓狊犲狉狋狌犿接种组变化比较剧烈。宁杞一号接
种组ＰＡＬ活性先大幅下降后大幅上升并在第８天超过犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 接种组，最后迅速下降至最低水平，表明在
第８天时虽然ＰＡＬ活性被激发了，但其酶活持续时间很短。犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 接种组ＰＡＬ活性小幅下降后迅速上
升，在第２０天达到所有组别最高值８１．４９Ｕ／（ｇＦＷ·ｍｉｎ）。试验表明，犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 在０～２０ｄ内ＰＡＬ活性显
著高于宁杞一号（犘＜０．０５），且接种尖镰孢菌后可显著提高其体内ＰＡＬ的活性（犘＜０．０５）。
在图２中４组试验材料在０～２０ｄ内Ｃ４Ｈ活性均呈现出先升后降的变化趋势。宁杞一号对照、宁杞一号接
种和犔．犲狓狊犲狉狋狌犿对照组在整个过程中组间差异不显著，但是犔．犲狓狊犲狉狋狌犿接种组下降幅度显著小于其余３个组
别，其达到了均值４．３７６Ｕ／（ｇＦＷ·ｍｉｎ），显著高于起始值（１．４１５Ｕ／ｇＦＷ·ｍｉｎ）。试验表明，犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 在
接种尖镰孢菌后０～２０ｄ内可显著激发其体内Ｃ４Ｈ的活性（犘＜０．０５）。
图１　接种尖镰孢菌枸杞犘犃犔活性的变化
犉犻犵．１　犜犺犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳狆犺犲狀狔犾犪犾犪狀犻狀犲犪犿犿狅狀犻犪犾狔犪狊犲
犪犮狋犻狏犻狋狔犪犳狋犲狉犻狀狅犮狌犾犪狋犻狅狀犉．狅狓狔狊狆狅狉狌犿　
图２　接种尖镰孢菌枸杞犆４犎活性的变化
犉犻犵．２　犜犺犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳狋狉犪狀狊犮犻狀狀犪犿犻犮犪犮犻犱４犺狔犱狉狅狓狔犾犪狊犲
犪犮狋犻狏犻狋狔犪犳狋犲狉犻狀狅犮狌犾犪狋犻狅狀犉．狅狓狔狊狆狅狉狌犿　
　４组数据分别为宁杞一号（感病）对照组、宁杞一号（感病）接种组、犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 （抗病）对照组和犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 （抗病）接种组，仅对宁杞一号（感病）
接种组和犔．犲狓狊犲狉狋狌犿（抗病）接种组同一采样时间进行方差分析，表示两组在０．０５水平差异显著；下同。ＴｈｅｄａｔａｏｆｔｈｅｆｏｕｒｇｒｏｕｐｓｗｅｒｅＮｉｎｇｑｉ
Ⅰ（ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅ）ｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐ，ＮｉｎｇｑｉⅠ（ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅ）ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｇｒｏｕｐ，犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 （ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）ｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐａｎｄ犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 （ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）ｉｎｏｃｕｌａ
ｔｉｏｎｇｒｏｕｐ．ＴｈｅｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅＮｉｎｇｑｉⅠ（ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅ）ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｇｒｏｕｐａｎｄ犔．犲狓狊犲狉狋狌犿（ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎｇｒｏｕｐａｔｔｈｅｓａｍｅ
ｓａｍｐｌｉｎｇｔｉｍｅ，ｓｈｏｗｓｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏｇｒｏｕｐｓｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ０．０５ｌｅｖｅｌ；ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
在图３中，４组试验材料均出现了４ＣＬ活性先升后降的变化趋势。宁杞一号对照、宁杞一号接种和犔．犲狓
狊犲狉狋狌犿对照组在０～２０ｄ中差异不显著，但是犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 接种组的４ＣＬ在第８天后保持了较高的活性。犔．
犲狓狊犲狉狋狌犿接种组第０天活性为０．３５４Ｕ／（ｇＦＷ·ｍｉｎ），而２０ｄ内均值为６．９３７Ｕ／（ｇＦＷ·ｍｉｎ），上升了１９．６
倍。试验表明，犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 在接种尖镰孢菌后０～２０ｄ内可显著激发其体内４ＣＬ的活性（犘＜０．０５）。
２．３　尖镰孢菌对抗感材料总酚和类黄酮含量的影响
如图４所示，４组试验材料在０～２０ｄ内总酚含量均出现了先升后降的变化趋势。宁杞一号对照、宁杞一号
接种组间和犔．犲狓狊犲狉狋狌犿对照与犔．犲狓狊犲狉狋狌犿接种组间总酚含量差异不显著，宁杞一号接种与犔．犲狓狊犲狉狋狌犿接种
组间差异也不显著。宁杞一号总酚含量整体高于犔．犲狓狊犲狉狋狌犿。试验结果表明，在接种尖镰孢菌后各参试材料中
总酚含量０～２０ｄ内没有显著地积累，各材料中总酚含量与其抗病性的相关性不大。
０９ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．５
图３　接种尖镰孢菌枸杞４犆犔活性的变化
犉犻犵．３　犜犺犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳４犮狅狌犿犪狉犪狋犲：犮狅犲狀狕狔犿犲犃犾犻犵犪狊犲
犪犮狋犻狏犻狋狔犪犳狋犲狉犻狀狅犮狌犾犪狋犻狅狀犉．狅狓狔狊狆狅狉狌犿
　
图４　接种尖镰孢菌枸杞总酚含量的变化
犉犻犵．４　犜犺犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳狋狅狋犪犾狆犺犲狀狅犾犻犮狊犮狅狀狋犲狀狋狊犪犳狋犲狉
犻狀狅犮狌犾犪狋犻狅狀犉．狅狓狔狊狆狅狉狌犿
　
　 　如图５所示，宁杞一号对照、宁杞一号接种与
图５　接种尖镰孢菌枸杞类黄酮含量的变化
犉犻犵．５　犜犺犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳犳犾犪狏狅狀狅犻犱狊犮狅狀狋犲狀狋狊犪犳狋犲狉
犻狀狅犮狌犾犪狋犻狅狀犉．狅狓狔狊狆狅狉狌犿
　
犔．犲狓狊犲狉狋狌犿对照在０～２０ｄ内类黄酮含量均出现了
先升后降的变化趋势，而犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 接种组则是先
上升而后稳定在较高水平。宁杞一号对照和宁杞一号
接种组在０～２０ｄ内出现了较大幅度的波动，峰值均
在第４天，分别为８２５．４４和６６６．１７ＯＤ３２５／ｇＦＷ，但
是到第２０天时均未出现类黄酮的积累，反而略低于第
０天。犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 对照组一直在第０天含量水平波
动，整个过程无显著差异（犘＞０．０５）。犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 接
种组第８天之后显著高于其余组别（犘＜０．０５）。试验
表明，犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 的抗病性可能与类黄酮的积累呈
正相关。
３　讨论
３．１　６种材料对根腐病病原菌抗性表现
６种材料接种尖镰孢菌后对照株中有个别植株死亡，其原因可能是切根时对根系具有一定的损伤造成；当接
种尖镰孢菌后犔．犲狓狊犲狉狋狌犿死亡率仅为１３．８％，为参试材料中死亡率最低，显著低于宁杞一号的８９．３％（表１）。
研究表明犔．犲狓狊犲狉狋狌犿在６种参试材料中抗根腐病能力最强，且野生种材料的抗病性略高于栽培品种枸杞，在分
子育种的过程中可以加以利用。
３．２　苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）、肉桂酸羟化酶（Ｃ４Ｈ）及４香豆酰辅酶Ａ连接酶（４ＣＬ）等苯丙烷代谢关键酶在抗
枸杞根腐病中的作用
苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）是苯丙烷代谢途径的关键酶，参与了多种激发子诱导的抗性［２０］，增强了植物对病原
侵染的抵抗能力［２１］。徐凌飞等［２２］认为ＰＡＬ的活性变化与梨品种抗病性呈正相关，李晓敏等［２３］的研究显示大蒜
（犃犾犾犻狌犿狊犪狋犻狏狌犿）抗病品种ＰＡＬ活性的最大峰值高于感病品种，薛军等［２４］通过苦荞（犉犪犵狅狆狔狉狌犿狋犪狋犪狉犻犮狌犿）苯
丙氨酸解氨酶基因（犉狋犘犃犔）的研究认为ＰＡＬ在苦荞抗病过程中有重要作用，刘瑞峰等［２５］对早期差异表达基因
分析发现苯丙烷代谢途径在月季（犚狅狊犪犮犺犻狀犲狀狊犻狊）抵抗黑斑病菌过程中发挥重要作用。在本研究中接种尖镰孢
菌后抗病材料犔．犲狓狊犲狉狋狌犿ＰＡＬ活性显著高于感病的宁杞一号，且接种尖镰孢菌后可显著提高其体内ＰＡＬ的
活性，这与前人在黄瓜（犆狌犮狌犿犻狊狊犪狋犻狏狌狊）［２６］和甘薯（犇犻狅狊犮狅狉犲犪犲狊犮狌犾犲狀狋犪）［２７］上的研究结果类似。
Ｃ４Ｈ作为苯丙烷代谢途径上ＰＡＬ之后的又一关键酶［２８］，以肉桂酸为前体催化合成ρ香豆酸，这是咖啡酸和
１９第２５卷第５期 草业学报２０１６年
阿魏酸等物质的前体。Ｃ４Ｈ 活性的增强可以增加苯丙烷代谢酚酸类物质的合成，从而抑制病原物的生长繁
殖［２９］。真菌感染、机械损伤及化学诱导子等刺激下均能引起Ｃ４Ｈ 基因的过表达［３０］。在本研究中犔．犲狓狊犲狉狋狌犿
在接种尖镰孢菌后０～２０ｄ内可显著激发其体内Ｃ４Ｈ的活性，印证了前人的研究。
４ＣＬ是木质素生物合成途径中的关键合成酶，可以以肉桂酸、ρ香豆酸、咖啡酸和阿魏酸等物质作为前体，合
成苯丙烷酸的ＣｏＡ酯，在抵御植物病害袭击、抗击外来侵袭、维持植物正常生长等方面发挥着巨大的作用［３１］。
在本研究中犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 在接种尖镰孢菌后０～２０ｄ内可显著激发其体内４ＣＬ的活性，也与前人的研究结果类
似。
对苯丙烷途径关键酶以及相关产物积累的研究表明，接种尖镰孢菌后犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 体内的ＰＡＬ、Ｃ４Ｈ、４ＣＬ
活性增加幅度均显著大于宁杞一号，并且犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 的死亡率也最低。表明犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 在其抗病过程中
ＰＡＬ、Ｃ４Ｈ、４ＣＬ等起到了重要作用，对尖镰孢菌的侵染具有较强的抵抗能力。因此通过本研究，初步可以确定
苯丙烷代谢关键酶以及相关产物在枸杞抗根腐病过程中具有重要的作用，但在基因水平上是如何控制其酶活的
表达还有待进一步研究。
３．３　总酚和类黄酮等苯丙烷代谢关键产物在抗枸杞根腐病中的作用
由４ＣＬ催化和合成的苯丙烷酸的ＣｏＡ酯进一步合成木质素、总酚以及类黄酮等对病原菌有杀灭作用的各
种次生代谢物质［３２］。酚类物质可氧化成有直接毒性的醌类物质，能有效抑制病原菌的扩展［３３］，以提高植物的抗
病能力。刘美艳等［３４］认为甘薯块根中类黄酮、总酚含量的提高，有利于提高抗黑斑病的能力；刘普等［３５］认为梨
树腐烂病发病程度与枝条韧皮部总酚含量呈显著正相关关系；但丁谦等［３６］对甜瓜（犆狌犮狌犿犻狊犿犲犾狅）的类黄酮和总
酚的含量表明抗感病品种间难以找出规律性。在本研究中犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 在接种尖镰孢菌后０～２０ｄ内可显著提
高类黄酮的含量，但是总酚含量无相关规律，其原因有待于进一步研究。
另外，在本研究中不论接种尖镰孢菌与否，第４天均出现了酶活及物质含量变化急剧，可能与切根接种有关，
这种接种方式对植株造成的机械损伤可能引起了苯丙烷途径相关物质的变化。
４　结论
６种参试材料接种根腐病强致病菌尖镰孢菌后，野生种材料较栽培材料抗病性较强，宁杞一号为感病材料，
犔．犲狓狊犲狉狋狌犿 抗根腐病能力最强。
抗病材料犔．犲狓狊犲狉狋狌犿苯丙烷代谢关键酶ＰＡＬ、Ｃ４Ｈ、４ＣＬ活性显著高于宁杞一号，初步确定苯丙烷代谢中
的ＰＡＬ、Ｃ４Ｈ、４ＣＬ的活性和类黄酮的含量与枸杞材料抗根腐病呈正相关。因此，ＰＡＬ、Ｃ４Ｈ、４ＣＬ酶活性和类黄
酮含量，初步可以作为筛选抗枸杞镰孢菌根腐病的生化指标。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊：
［１］　ＺｈａｎｇＪ，ＺｈａｎｇＱ，ＨｅＪＭ，犲狋犪犾．Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｇｒａｓｓｂｉｏｍａｓｓｉｎｄｅｓｅｒｔｂｙｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉ
ｃａ，２００７，２７（６）：２２９４２３０１．
［２］　ＬｕｏＱ，ＬｉＺ，ＹａｎＪ，犲狋犪犾．犔狔犮犻狌犿犫犪狉犫犪狉狌犿ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｉｎｄｕｃｅａｐｏｐｔｏｓｉｓｉｎｈｕｍａｎｐｒｏｓｔａｔｅｃａｎｃｅｒｃｅｌｓａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｓ
ｐｒｏｓｔａｔｅｃａｎｃｅｒｇｒｏｗｔｈｉｎａｘｅｎｏｇｒａｆｔｍｏｕｓｅｍｏｄｅｌｏｆｈｕｍａｎｐｒｏｓｔａｔｅｃａｎｃｅｒ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｄｉｃｉｎａｌＦｏｏｄ，２００９，１２（４）：６９５
７０３．
［３］　ＺｈａｏＲ，ＬｉＱＷ，ＸｉａｏＢ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆ犔狔犮犻狌犿犫犪狉犫犪狉狌犿ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｏｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｉｎｓｕｌｉｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎＮＩＤＤＭｒａｔｓ．
ＹａｋｕｇａｋｕＺａｓｓｈｉ，２００５，１２５（１２）：９８１９８８．
［４］　ＺｈａｎｇＨＦ，ＷａｎｇＹＦ．Ｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ犔狔犮犻狌犿犫犪狉犪狉狌犿 ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｏｎａｌｏｘａｎｉｎｄｕｃｅｄｒａｔｐａｎｃｒｅａｔｉｃｉｓｌｅｔｓ
ｄａｍａｇｅ．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｅｌＢｉｏｌｏｇｙ，２００５，２７（２）：１７３１７７．
［５］　ＣｈｅｎＺ，ＳｏｏＭＹ，ＳｒｉｎｉｖａｓａｎＮ，犲狋犪犾．Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｍａｃｒｏｐｈａｇｅｓｂｙｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｐｒｏｔｅｉｎｃｏｍｐｌｅｘｆｒｏｍ犔狔犮犻狌犿犫犪狉犫犪狉狌犿．
ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１５，１０６（１０）：１１１６１１２２．
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ｔａｔｏｃｕｌｔｉｖａｒｓｉｎｏｃｕｌａｔｅｄｗｉｔｈ犉狌狊犪狉犻狌犿狊狌犾狆犺狌狉犲狌犿．ＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，２０１５，３６（６）：１５１１５６．
［１１］　ＭａＪＦ，ＬｉＭ Ｑ，ＺｈａｎｇＺＨ，犲狋犪犾．Ｓｔｕｄｙｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅａｍｍｏｎｉａｌｙａｓｅ（ＰＡＬ）ａｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏ
ｃｒｏｗｎａｎｄｒｏｏｔｒｏｔｉｎａｌｆａｌｆａｃｕｌｔｉｖａｒｓ．ＡｃｔａＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅＳｉｎｉｃａ，２００３，１２（４）：３５３９．
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ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａＳｉｎｉｃａ，２０１３，４６（１４）：２８５６２８６８．
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ＰｒｅｓｓｏｆＣｈｉｎａ，２００４．
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ｊｉｎｇ：ＨｉｇｈｅｒＥｄｕｃａｔｉｏｎＰｒｅｓｓ，２０００：１０５１０９．
［１５］　ＬｉｕＨＸ，ＪｉａｎｇＷＢ，ＢｉＹ，犲狋犪犾．ＰｏｓｔｈａｒｖｅｓｔＢＴＨｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｄｕｃｅｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｐｅａｃｈ（犘狉狌狀狌狊狆犲狉狊犻犮犪Ｌ．ｃｖ．犑犻狌犫犪狅）
ｆｒｕｉｔｔｏｉｎｆｅｃｔｉｏｎｂｙ犘犲狀犻犮犻犾犾犻狌犿犲狓狆犪狀狊狌犿ａｎｄｅｎｈａｎｃｅｓａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｆｒｕｉｔｄｅｆｅｎｓｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ．ＰｏｓｔｈａｒｖｅｓｔＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＴｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ，２００５，３５（３）：２６３２６９．
［１６］　ＦａｎＣＦ，ＢｉＹ，ＷａｎｇＹＦ，犲狋犪犾．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄｄｉｐｐｉｎｇｏｎｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔｄｉｓｅａｓｅｓａｎｄｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｐａｔｈｗａｙｉｎ
ｍｕｓｋｍｅｌｏｎｆｒｕｉｔｓ．ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａＳｉｎｉｃａ，２０１２，４５（３）：５８４５８９．
［１７］　ＬａｍｂＣＪ，ＲｕｂｅｒｙＰＨ．Ａｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃａｓｓａｙｆｏｒｔｒａｎｓｃｉｎｎａｍｉｃａｃｉｄ４ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ．ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，
１９７５，６８（２）：５５４５６１．
［１８］　ＺｈｕＭＨ，ＯｕｙａｎｇＧＣ，ＸｕｅＹＬ．Ｃｈａｎｇｅｓｏｆａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｆｏｕｒｅｎｚｙｍｅｓ（Ｇ６ＰＤ，ＰＡＬ，４ＣＬ，ＰＯ）ａｎｄｌｉｇｎｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｉｍ
ｍｕｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｃｕｃｕｍｂｅｒ．ＡｃｔａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｈａｎｇｈａｉ，１９９０，６（２）：２１２６．
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３９第２５卷第５期 草业学报２０１６年
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４９ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．５