全 文 ：林业 科学 研究 ,
比
诱导杨树抗溃疡病机理的研究 ‘
杜建玲 项蔚华 沈瑞祥
摘要 用 、 、 一浓度的 细胞分裂素和稀土分别诱导群众杨的离体枝条 ,
后进行接种 。 实验证明 , 用 “ ”发病率降低了 写 , 病情指数降低了 用稀
土发病率降低了 , 病情指数降低了 。 接种后的群众杨皮部 活性在
内达到最高峰 , 以后逐渐下降 , 并趋于稳定 呼吸强度 达到最大值 , 明显减弱 , 并基本
稳定 发病后 , 皮部总蛋白含量增加 一 倍 对照总蛋白含量仅增加 倍 , 增加的量随诱导
剂的浓度增大而增多 。
关键词 群众杨 、 杨树溃疡病 、 诱导抗性 、 抗性育种
杨树溃疡病 ’ 是杨树的重要病害 。 对于杨树溃疡病的研究 , 我
国很多学者做了大量的工作 , 但如何提高杨树本身抗病性的研究报道不多 。本试验 旨在探讨小
美旱杨树体内的生理生化变化 , 为杨树抗性育种提供科学依据 。
材料和方法
材料
年生群众杨 妒 ‘ ’ 苗木来 自
北 京大兴县六合庄 林场 杨树溃疡病菌是从北京杨上分离纯化 的菌株 , 经回接后保存备用
细胞分裂素由浙江省嘉善县微生物厂生产 稀土由河南省商丘冶炼化工厂生产 。
方法
配制诱导剂溶液 将两种诱导剂 细胞分裂素和稀土 分别配成 、 、
的水溶液 。
取样方法 年 月 日取 年生群众杨粗细均匀的枝条 , 剪成长 的小
段 , 将下端分别浸泡在不同浓度的诱导剂溶液 中诱导 以清水浸泡的枝条作对照 。用牙签接
种法接种病原菌 , 每根枝条接 个点 均匀分布 。 每天观察发病情况 , 年 月 日统计
发病率及病情指数 。 同 时将另一部分枝条 以同样条件诱导并接种 , 而后测定生理生化指标 。 在
接种点后 处取样 , 将 次重复的平均值作为每种处理的结果 以对照测定为参考 。
超氧化物歧化酶 活 性的测 定 按照朱广廉等 的方法 , 利用 抑制氮兰四
哩 在荧光下进行还原 一个酶活 单位为 的还原抑制到 时所需的酶量 。 将群
众杨枝条诱导后接种病原菌 , 每 从接种点 处取树皮 , 测定其 活性 , 待发病后再
测定一次 。
树皮总蛋 白含量的 定 用考马斯亮蓝法 测定树皮总蛋白含量 。
一 一 收稿 。
杜建玲讲师河北林学院 河北保定 。 。。 项蔚华 沈瑞祥 北京林业大学 。
, 本文为第一作者的硕士论文之一 。
期 杜建玲等 诱导杨树抗溃疡病机理的研究
制作标准曲线 配制一系列的牛血清标准蛋白溶液 每 标准溶液中含牛血清
蛋 白 。、 、 、 、 、 、 拜 。 取标准蛋白溶液 , 加 考马斯亮蓝溶液 , 反应
, 测定 又一 的 值 , 绘出标准 曲线 。
样品蛋白含量的测定 将树皮样品研磨后 , 用 的磷酸缓冲液提取酶液 , 然后在
℃条件下离心 , 离心后取酶液 , 加 考 马斯亮蓝溶液 , 反应 , 测定 又一
的 值 , 查标准 曲线 , 计算总蛋白含量 。
呼吸作用的浏定 利用 一 型测氧仪 上海雷磁仪器厂生产 测定氧的消耗量 。
在距接种点 处用打孔器 直径 取 片树皮 圆片 片 , 加水 , 测定水中溶氧
量的变化 , 每隔 记录一次溶氧量的读数 , 根据读数的差值 即每分钟的耗氧量 画出呼吸
曲线 , 求出反应初速度 。 接种后每隔 测定树皮的呼吸强度 , 发病后再测定一次 。
结果与分析
诱导后的群众杨枝条发病情况
表 表 明 , 诱 导 个 月后的群众杨的溃
疡病发病率 和病情指数均降低 , “ ”诱导
后发病率降低了 , 病情指数降
低了 稀土诱导后发病率降低了
一 , 病情指数降低 了 一 。
诱导作用的效果与浓度有关 , 浓度越大 , 效果
越好 。 两种诱导剂浓度为 时的病情
指数均 比对照降低 左右 , 说 明两种诱导
剂的 个浓度 , 均可提高群众杨的抗性 。
表 诱导后的群众杨枝条发病情况
诱导剂 浓 度
发病率
病情指数
校正后的
病情指数
八曰八划,,人 细胞
分裂素
稀 上
粼
诱导后群众杨树皮 SO D 活性的变化
表 2 方差分析表明 , 两种诱导剂诱导群众杨后 , 不同时间及浓度间的酶活性存在着显著差
异 。 诱导后树皮的 SO D 活性均高于对照 。 随着诱导浓度的增大 , S O D 活性也增高 , 不同时间内
增加的幅度 48 h 为 12. 7 % ~ 28.6 % ;7 2 h 为 19.7% 一39. 8 % ;96 h 为 8.6% 一 4 4 . 2 % ; 1 2 o h
为 5. 9% 一 60. 0 % ;发病 后 为 17 . 9 % 一 76 . 表 2 诱导的群众杨接种后树皮胡D 活性的变化
4 % 。 诱导后的 SO D 活性高于健康的正常枝
条 。 而正常枝条又高于对照 。 接种后酶活性
的变化有一定规律 , “ 54 06 ’和 稀土的上述 3
个浓度诱导后 , S O D 活性分别在 72 h 和 %
h 达到最大值 , 而正常枝条是在逐渐下降 。 因
此推断抗病作用是在诱导后经过一段时间才
表现 的 。 S O D 是植物体内普遍 存在 的一种
酶 , 它能够清除植物体内的超氧 自由基 。 在正
常情况下 , 体内自由基的产生与清除处 于动
态平衡状态 , 自由基浓度很低 , 不会引起伤
L单位 :u/ h · 不ft, , )j
诱导剂 浓度(pp m )
时 J司(h )
120一7485]撇5406细胞
分裂素 :::
熬
测 定
72 发病后
:::
.
::
1 039.58
1 199.74
1 133.07
900.08
1 177.99
1 093.75
737.84
813, 3 0
9 2 1
.
8 之
稀 土
:::
980.24
:::
.
::
1 062.68
1028.02
1026.72
1 089.92
1 049.28
1 169.77
848.43
1 001.84
1 131.55
811 91
354.33
1 102, 8 9
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正常枝条。 ;;;
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指不作任何处理的健康枝条 。
林 业 科 学 研 究 8 卷
害 。 当受到逆境时 , 自由基浓度增加 , 平衡被破坏 , 导致细胞膜的完全性破坏 。 S O D 是活性氧
(O 子的净化剂 。 通过去除活性氧等对机体起保护作用[3, ‘〕。
2
.
3 诱导后的群众杨树皮总蛋白含量的变化
群众杨离体枝条诱导接种后 120 h 和发
病后各测定一次树皮总蛋白含量 , 对结果 (表
3) 进行方差分析 , 发病前各处理间总蛋 白含
量无显著差异 , 发病后差异显著 。 发病前各处
理的总蛋白含量与健康的正常枝条相近 , 说
明枝条的总蛋 白含量基本一致 ;发病后诱导
枝条的总蛋白含量 比发病前增加 1. 7一 4. 4
倍 , 而对照只增加了 0.9倍 , 说明诱导促使树
皮的总蛋白含量增加 。 对照总蛋白含量增加
可能是 由于病原菌丝的出现而产生 , 所测 蛋
白的量也包含了菌丝蛋白 。 诱导后的群众杨
表 3 诱导的群众杨枝条发病前后
总蛋白含呈的变化
浓 度
(ppm )
总蛋 白含量 , g/ g ( fw )〕
发病前 发病后
540 6细胞
分裂素
100 539.81
500 515.44
000 533.36
1 707.0 9
610854232 086-
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正常枝条
发病轻 , 菌丝生长少 , 而蛋白含量却增加较多 , 说明增加的部分确 由树皮蛋白增多引起[s. ‘〕。 群
众杨诱导后总蛋白含量增加 , 并与抗病能力呈正相关 , 证明诱导后产生了病原相关蛋 白 。
2
.
4 诱导后群众杨呼吸的变化
表 4 表明 , 接种后 48 h 呼吸强度最大 , 96
h 明显减弱 , 以后便无明显变化 。 说明接种病
原菌后植物有一个抵御侵染的过程 。使得呼吸
强度增大 , 以后便逐渐恢复正常状态 。 与正常
枝条的呼吸强度相近 。 而没有经过诱导的对照
枝条呼吸一直保持在较高的水平 , 发病后的呼
吸强度大于正常枝条 , 可以认为 , 诱导后呼吸
的变化与抗病性有关 , 这也是使发病率降低的
一个原因 。
表 4 诱导后的群众杨接种耗氧情况
〔单位 :m g/ (L · m i n ) 〕
药 剂 浓度(ppm )
测 定
72
时
96
间(h)
120
5406 细胞
分裂素
0.075
0.077
0.077
0.044
0.039
0.047
0.052
0.040
0 .049
稀 土 0.073
0.074
0.075
0.044
0.049
0.048
0 .043
0 .051
0.051
发病后
0.051
0.048
0.051
0.050
064
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gQO口六j.匕叮‘月了仃六6勺了沙00n…0八Un0n曰01止亡J八.L工bo
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正常枝条
0.070
0.0 54
0.068
0.053
0.051 0.060 0 。 0 6 8
0
.
0 5 0 0
.
0 5 0 一
3 讨 论
5406细胞分裂素和稀土诱导群众杨后 , 产生了对溃疡病的抗性 , 群众杨生理变化与抗病
性密切相关 。 关于诱导抗性中植物产生 P R 蛋 白(病原相关蛋 白)与抗病 、 几丁酶与抗病关系 ,
已有过报道 〔卜 ’〕。 由于几丁酶与木质化有关 , 若能弄清几丁酶的变化 , 有利于抗病机理的探索 。
此外 , 本试验中总蛋白含量的增加 , 是否包含 P R 蛋白 , 有待于进一步研究 。
参 考 文 献
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A S t u d y o n t h e M e c h a n i s m o f I n d u e e d P o P la r
R e s is t a n c e to C a n k e r D is e a s e
D u J ia n lin g X ia n g W eih u a S h en R u ix ia n g
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