对杨树与落叶松-杨栅锈菌互作中活性氧(ROS)产生、抗性相关酶活性动态变化与寄主抗病性的关系进行研究。结果表明,不同杨树种或品种与该锈菌不同小种菌系的互作进程中寄主叶片ROS代谢和抗性相关酶活性变化存在明显差异。免疫、抗病组合寄主超氧阴离子(O2-·)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量分别于接种后0.5,1天时迅速爆发且升幅最大,此后继续出现1~2个高峰,整个进程中明显高于感病组合; 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性与杨树品种抗病性呈负相关; 免疫、高抗组合杨树在接种2天时苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性快速升高且强度大,而感病组合无明显变化; 几丁质酶活性与寄主抗病性呈正相关。
The relationship between the host resistance and dynamic changes of superoxide anion (O2-·), hydrogen peroxide (H2O2), peroxidase (POD), phenylalanine ammonia lyase (PAL) and chitinase was analyzed in the interaction between poplar species or varieties (Populus deltoides, P. szechuanica, Populus×euramericana cv.‘Guarieto’ , Populus×euramericana cv.‘Polska 15 A’ , Populus deltoides× P. nigra) and Melampsora larici-populina (MLP) isolates (Gl052, Sb052). The results showed that the host ROS metabolism and the changes of the resistance-related enzymes were significantly different in the interaction between different poplars and different MLP isolates. The rate of O-·2 production and content of H2O2 in the host of immune, resistance species and varieties quickly increased on the highest level respectively at 0.5 day and 1day after inoculation, and appeared 1~2 peaks thereafter, but the ROS of the susceptible varieties lightly increased through the process. The activities of SOD and POD were negatively correlated with the poplar resistance. PAL activity increased rapidly and infensively in 2 day in the host of immune and high resistance poplars, while it did not obviously change in the susceptible one after inoculation. The chitinase activity was positively correlated with poplar resistance.
全 文 :第 !" 卷 第 # 期
$ % & % 年 # 月
林 业 科 学
’()*+,)- ’)./-* ’)+)(-*
/012!"!+02#
-345!$ % & %
杨树与松杨栅锈菌互作中寄主活性氧及
抗性相关酶变化#
陈祖静&6曹支敏&6苟兴庆$6姜自如&
"&2西北农林科技大学林学院6杨凌 8&$&%%# $2西北农林科技大学生命科学学院6杨凌 8&$&%%$
摘6要! 6对杨树与落叶松 C杨栅锈菌互作中活性氧">d’$产生%抗性相关酶活性动态变化与寄主抗病性的关系
进行研究& 结果表明!不同杨树种或品种与该锈菌不同小种菌系的互作进程中寄主叶片 >d’ 代谢和抗性相关酶活
性变化存在明显差异& 免疫%抗病组合寄主超氧阴离子"dC*$ $产生速率和过氧化氢"@$d$ $含量分别于接种后 %29!
& 天时迅速爆发且升幅最大!此后继续出现 & _$ 个高峰!整个进程中明显高于感病组合# 超氧化物歧化酶" ’dE$%
过氧化物酶"MdE$活性与杨树品种抗病性呈负相关# 免疫%高抗组合杨树在接种 $ 天时苯丙氨酸解氨酶"M-.$活
性快速升高且强度大!而感病组合无明显变化# 几丁质酶活性与寄主抗病性呈正相关&
关键词’ 6杨树# 落叶松 C杨栅锈菌# 活性氧# 酶活性
中图分类号! ’8"72&666文献标识码! -666文章编号! &%%& C8!##"$%&%#%# C%&%& C%"
收稿日期’ $%%A C&% C$8# 修回日期’ $%%A C&$ C&&&
基金项目’ 国家自然科学基金"7%#8$%$8$ &
#曹支敏为通讯作者&
U4(-#*9!’-(6&)"1590*+&‘J46&(-(
"&!J)A+’+)4()*+,-*.! ")*-6X+,-5^ (/$&0+*,&-.6P#$’A&$’ 8&$&%%# $2J)A+’+)4O&4+M9&+$9+,! ")*-6X+,-5^ (/$&0+*,&-.6P#$’A&$’ 8&$&%%$
58)0%-90’ 6,KLRL1FQH0GPKH? ILQYLLG QKLK0PQRLPHPQFGTLFGS SXGFUHTTKFG4LP0VP3?LR0gHSLFGH0G "dC*$ $! KXSR04LG
?LR0gHSL"@$d$ $! ?LR0gHSFPL"MdE$! ?KLGX1F1FGHGLFUU0GHF1XFPL"M-.$ FGS TKHQHGFPLYFPFGF1X[LS HG QKLHGQLRFTQH0G
ILQYLLG ?0?1FRP?LTHLP0RWFRHLQHLP"8)27A7,K+A-)&K+,! 8!,W+967#$&9#! 8)27A7,c+7*#3+*&9#$# TW50;3FRHLQ0, ! 8)27A7,
c+7*#3+*&9#$# TW50M01P\F&9 -, ! 8)27A7,K+A-)&K+,c8!$&’*#$ FGS B+A#32,)*# A#*&9&S2)27A&$# "<.M$ HP01FQLP
";1%9$ ! ’I%9$ $5,KLRLP31QPPK0YLS QKFQQKLK0PQ>d’ ULQFI01HPUFGS QKLTKFG4LP0VQKLRLPHPQFGTLjRL1FQLS LG[XULPYLRL
PH4GHVHTFGQ1XSHVLRLGQHG QKLHGQLRFTQH0G ILQYLLG SHVLRLGQ?0?1FRPFGS SHVLRLGQ<.MHP01FQLP5,KLRFQL0VdC*$ ?R0S3TQH0G FGS
T0GQLGQ0V@$d$ HG QKLK0PQ0VHUU3GL! RLPHPQFGTLP?LTHLPFGS WFRHLQHLP]3HT\1XHGTRLFPLS 0G QKLKH4KLPQ1LWL1RLP?LTQHWL1X
FQ%29 SFXFGS &SFXFVQLRHG0T31FQH0G! FGS F??LFRLS & _$ ?LF\PQKLRLFVQLR! I3QQKL>d’ 0VQKLP3PTL?QHI1LWFRHLQHLP1H4KQ1X
HGTRLFPLS QKR034K QKL?R0TLPP5,KLFTQHWHQHLP0V’dEFGS MdEYLRLGL4FQHWL1XT0RRL1FQLS YHQK QKL?0?1FRRLPHPQFGTL5M-.
FTQHWHQXHGTRLFPLS RF?HS1XFGS HGVLGPHWL1XHG $ SFXHG QKLK0PQ0VHUU3GLFGS KH4K RLPHPQFGTL?0?1FRP! YKH1LHQSHS G0Q
0IWH03P1XTKFG4LHG QKLP3PTL?QHI1L0GLFVQLRHG0T31FQH0G5,KLTKHQHGFPLFTQHWHQXYFP?0PHQHWL1XT0RRL1FQLS YHQK ?0?1FR
RLPHPQFGTL5
:&4 ;"%<)’ 6?0?1FR# B+A#32,)*# A#*&9&S2)27A&$## RLFTQHWL0gX4LG P?LTHLP# LG[XULPFTQHWHQX
66大量研究表明!受病原菌侵染的植物体内活性氧
">d’$的产生与植物抗病性密切相关!>d’"主要包
括 dC*$ 和 @$d$$能参与一系列抗病防卫反应!直接杀
伤病原菌或通过参与细胞壁木质化及富含羟脯酸蛋
白的氧化交联来提高寄主细胞的抵御入侵能力
"DRFS1LX+-#A5! &AA$# DRHPPH0G +-#A5! &AA!# =3 +-#A5!
&AA9$!>d’ 参与寄主过敏性坏死反应"@>$和防卫基
因表达的信号传递 ",LGKF\LG +-#A5! &AA9# .FUI +-
#A5! &AA8# EL1LS0GGL+-#A5! $%%$$& 随着植物体内
>d’ 的积累!其清除系统中的超氧化物歧化酶
"’dE$%过氧化物酶"MdE$和过氧化氢酶"(-,$等抗
氧化酶活性也随植物抗病性的不同而发生明显差异
"宋凤鸣等!$%% 王媛等!$%%## 王晨芳等!$%%A$&
同时!病原真菌入侵能够诱导寄主植物苯丙氨酸解氨
酶"M-.$%几丁质酶等活性升高而增加其抗病性"胡
景江等!$%%%# 郭文硕等!$%%$$& 由落叶松 C杨栅锈
林 业 科 学 !" 卷6
菌"B+A#32,)*# A#*&9&S2)27A&$#!<.M$引起的叶锈病是
杨树分布广%危害重的一种叶部病害!其发生程度与
杨树品种抗病性密切相关"陈建珍等!$%%7# 刘莉丽
等!$%%#$& 国内目前有关杨树抗该叶锈病机制研究
主要局限于一般的生理生化指标测定"赵鹏等!$%%8#
$%%#$!关于杨树在与锈菌互作中的活性氧变化及其
与寄主抗病性的关系未见报道& 近年来!在研究落叶
松 C杨栅锈菌致病性与生理小种分化过程中发现!不
同杨树"8)27A7,$种或品种之间的侵染反应型差别很
大"曹支敏等!$%%9# 刘春梅等!$%%#$& 因此!本试验
以不同抗性杨树品种与落叶松 C杨栅锈菌不同生理
小种间的互作进程为对象!研究叶锈病病程中杨树叶
片组织 >d’ 的爆发及相关酶活性的动态变化规律与
寄主品种抗病性的关系!为进一步揭示杨树的抗锈病
分子机制及抗病育种提供基础&
&6材料与方法
=>=?供试菌种与杨树
供试菌种为我国落叶松 C杨栅锈菌生理小种
(<.M! 和 (<.M$"曹支敏等!$%%9$的甘肃临夏单孢
菌系 ;1%9$和四川宝兴单孢菌系 ’I%9$!由西北农林科
技大学林学院森林病理学实验室提供&
供试 杨 树 品 种 "种 $ 分 别 为 美 洲 黑 杨 "8!
K+A-)&K+,$%川杨"8!,W+967#$&9#$%欧美 &%# 杨 "8!c
+7*#3+*&9#$# TW50;3FRHLQ0,$%波兰 &9 号杨 "8! c
+7*#3+*&9#$# TW50M01P\F&9 -,$和中林美荷杨 "8!
K+A-)&K+,c8!$&’*#$!均采自西北农林科技大学苗圃&
$%%A 年 7 月采集各品种杨树 & 年生的插条!盆
栽于西北农林科技大学植物保护学院温室& " 月初
选取叶龄指数 "1LFV?1FPQ0TKR0G HGSLg!.M)$为 9 _#
的健康叶片作为接种叶片!参照曹支敏等"&AA#$方
法分别接种 ;1%9$";$%’I%9$ " ’$夏孢子悬浮液"& _$
U4*U.C&$!同时涂抹自来水作为对照"(Z$& 每个
处理设 $ 个重复& 接种后置于保湿桶内保湿 $! K!
然后放在 $$ _$" b的温室培养&
=>@?反应型的测定
接种后记载各处理寄主的锈病潜育期和反应
型& 反应型分级标准按照曹支敏等"&AA#$!并以接
种 &9 _$% 天后的寄主反应型为基准&
=>A?活性氧及相关酶活性测定
分别于接种后 %29!&!$!7!9!8 天和 A 天随机取
各处理杨树叶片!每处理每次取 %29 4!样品用锡箔
纸包好后迅速投入液氮中并置于 C#% b冰箱保存&
&272&6dC$$ 产生速率的测定6参照刘俊等 "$%%%$
的羟胺氧化法& 所有处理均设 7 个重复"下同$&
&272$6@$d$ 含量的测定6参照林植芳等 "&A##$
的钛复合物测定法&
&27276’dE测定6参照高俊凤等 "$%%"$+D,法!
以抑制 +D,光还原反应 9%o所需的酶量为 & 个酶
活性单位"k$&
&272!6MdE测定6参照高俊凤等"$%%"$愈创木酚
法!以每分钟 dE!8%变化值表示酶活力大小&
&27296M-.活力测定6参照高俊凤等"$%%"$紫外
线吸收法!以每小时 -$A%增加 %2%& 为 & 个酶活性单
位"k$&
&272"6 几丁质酶活力的测定 6 参照 D01LR等
"&A#7$等方法!以每克叶片组织产生 %2& U4+-;
为 & 个酶活力单位"k$&
$6结果与分析
@>=?反应型测定结果
各供试杨树品种 "种$与落叶松 C杨栅锈菌 $
菌系的接种反应型及抗病性记载如表 && 菌系 ’I%9$
的寄主反应型与刘春梅"$%%8$试验结果基本相符!
但;1%9$在川杨上表现为高抗!而在波兰 &9 号杨上呈
现中度侵染反应&
表 =?供试杨树品种"种#的反应型(潜育期及其抗病性!
B-8C=?B’&%&-90*"(04$&) *(9/8-0*"($&%*"<-(<%&)*)0-(9&"10’&$"$.-%+-%*&0*&)-(<)$&9*&)
杨树品种"种$
M0?1FRWFRHLQHLP"P?LTHLP$
’I%9$ ;1%9$
反应型
>LFTQH0G
QX?L
潜育期
)GT3IFQH0G
?LRH0SfS
抗病性
>LPHPQFGTL
反应型
>LFTQH0G
QX?L
潜育期
)GT3IFQH0G
?LRH0SfS
抗病性
>LPHPQFGTL
美洲黑杨 8!K+A-)&K+, % + 免疫 )UU3GL % + 免疫 )UU3GL
川杨 8!,W+967#$&9# & 9 高抗 @> & 9 高抗 @>
欧美 &%#杨8!c+7*#3+*&9#$# TW!0;3FRHLQ0, & : _$ " 高抗 C中抗 @>j<> & : " 高抗 @>
波兰 &9 号杨 8!c+7*#3+*&9#$# TW!
0M01P\F&9 -, $
: _7 9 中抗 C中感 <>j<’ $ : 9 中抗 <>
中林美荷 8!K+A-)&K+,c8!$&’*# ! : 9 高感 @’ 7 9 中感 <’
66"供试杨树品种"种$的抗病性亦参照田间自然病情指数调查"陈建珍等!$%%7# 刘莉丽等!$%%#$ & ,KLRLPHPQFGTLQ0<.M0VQLPQHG4?0?1FR
WFRHLQHLP"P?LTHLP$ YFPF1P0IFPLS QKLPLHGWLPQH4FQH0GPIX(KLG NHFG[KLG +-#A5! $%%7# .H3 .H1H+-#A5! $%%#5@>’ @H4K RLPHPQFGQ# <>’
6第 # 期 陈祖静等’ 杨树与松杨栅锈菌互作中寄主活性氧及抗性相关酶变化
@>@?H‘2产生及抗性相关酶活性的动态变化
$2$2&6锈菌对杨树 dC$$ 产生速率的影响6各处理
杨树品种 dC*$ 产生速率见图 && 杨树接种后 %29 天
时!各组合寄主 dC*$ 产生速率均有显著升高并达到
最大!其值大小依次为免疫组合 B高抗组合 B中抗
"感$组合 B高感组合!其中免疫%高抗与中抗"感$%
高感组合分别比对应 (Z升高了 &%%o以上%!%o _
&%%o%$%o _!%o& 但在 & 天时显著下降到 (Z水
平!之后免疫和高感组合均长时期低于对应 (Z!而
高抗%中抗"感$组合分别在第 $!9 天与 $!8 天出现
$ 个峰值!表现为抗性越高!$ 次峰值越大且出现时
间越早&
图 &6不同组合中杨树叶片 dC*$ 产生速率的变化
JH45&6(KFG4LPHG QKLRFQL0VdC*$ ?R0S3TQH0G HG ?0?1FR1LFWLPYHQK SHVLRLGQHGQLRFTQH0GP
(’ (Z# ;’ 接种 ;1%9$ )G0T31FQLS YHQK ;1%9$ # ’’ 接种 ’I%9$ )G0T31FQLS YHQK ’I%9$5
$2$2$6锈菌对杨树 @$d$ 含量的影响6图 $ 显示!
接种后各组合寄主受侵组织中 @$d$ 含量均有所升
高!并于 & 天时出现第 & 个显著高峰!杨树品种
"种$的抗性越强!升高幅度越大!免疫%高抗%中抗
"感$%高感组合分别比对应 (Z升高了 &%%o _
&$%o%&9%o _$%%o%A%o _&9%o%7%o _89o& &
天后各组合寄主 @$d$ 含量迅速下降!并在 7 天时
低于或接近 (Z!之后波动上升& 高抗%中抗组合寄
主分别在第 9!8 天出现第 $ 个峰值& 试验结果亦显
示!受侵组织中 @$d$ 含量积累高峰期较 d
C*
$ 产生速
率高峰滞后 %29 天!并且与后者的低谷期相吻合
"图 & $& 这与 dC*$ )@$d$ 的歧化反应密切有关!
@$d$ 成为诱导寄主 @>和防卫反应的主要信号物
质"ELPH\FG +-#A5!&AA## EL1LS0GGL+-#A5!$%%&$&
$2$276锈菌对杨树 ’dE活性的影响6杨树接种
后!所有组合寄主 ’dE活性在 %29 天时较 (Z均有
明显上升!& 天时略有下降!之后又有升高!8 天后缓
慢下降& 整个进程中杨树寄主 ’dE酶活性大小排
序为高感组合 B中抗"感$组合 B高抗组合 B免疫
组合"图 7$!证明 ’dE酶活性与寄主抗病性呈负相
图 $6不同组合中杨树叶片 @$d$ 含量的变化
JH45$6(KFG4LPHG QKLT0GQLGQ0V@$d$ HG
?0?1FR1LFWLPYHQK SHVLRLGQHGQLRFTQH0GP
关& 此结果与抗病组合寄主 ’dE活性低%歧化作用
差%叶组织中有较多 dC*$ 积累而对病原菌产生杀伤
作用相符合& 同时可以看出!各组合寄主在 %29 天
时 ’dE活性升高正逢 dC*$ 产生速率的高峰期 "图
&$!证明 dC*$ 的产生会迅速激发 ’dE酶活性的升
高!并由后者催化 dC*$ 产生 @$d$&
$2$2!6锈菌对杨树 MdE酶活性的影响6由图 ! 可
7%&
林 业 科 学 !" 卷6
图 76不同组合中杨树叶片 ’dE活性的变化
JH4576(KFG4LPHG QKLFTQHWHQX0V’dEHG
?0?1FR1LFWLPYHQK SHVLRLGQHGQLRFTQH0GP
看出!接种后期"7 天后$杨树各品种 MdE活性与其
抗病性呈负相关& 高感组合寄主MdE酶活性在 $ _
7 天后迅速升高%且增幅大!而中抗"感$组合于 7 天
或 9 天%免疫和高抗组合均于 8 天后迅速升高!A 天
时感病品种 MdE活性大于或近似于高抗病品种!但
免疫杨树品种在整个进程中 MdE酶活性仅高于其
(Z& 由于 MdE具有清除 >d’ 的作用!可将 @$d$分
解为 @$d和 d$!所以感病品种叶组织中的 >d’ 积
累较少!从而利于栅锈菌的侵染& 试验显示 MdE酶
活性升高时间在 @$d$ 积累最高峰的 & 天以后!也
说明了这一点& 此外!各组合寄主后期的 >d’ 明显
降低也可能与 MdE活性大幅升高有关&
图 !6不同组合中杨树叶片 MdE活性的变化
JH45!6(KFG4LPHG QKLFTQHWHQX0VMdEHG
?0?1FR1LFWLPYHQK SHVLRLGQHGQLRFTQH0GP
$2$296锈菌对杨树 M-.活性的影响6接种后 %29
天时!免疫和抗病组合的 M-.活性明显上升!中抗
"感$组合略有上升!而高感组合接近或低于对应
(Z& & 天时各组合寄主 M-.活性下降至低谷!此后
又上升!并在 $ 天时出现第 $ 个明显高峰!7 天后!
除高抗组合寄主"川杨$在第 9 天出现第 7 个酶活
性高峰外!其他组合寄主的酶活性接近或者低于相
应 (Z"图 9$& 表现为杨树品种 "种$的抗病性越
强!其 M-.被诱发的活性越高!且持续的时间较长&
图 96不同组合中杨树叶片 M-.活性的变化
JH4596(KFG4LPHG QKLFTQHWHQX0VM-.
HG ?0?1FR1LFWLPYHQK SHVLRLGQHGQLRFTQH0GP
$2$2"6锈菌对杨树几丁质酶活性的影响6图 " 显
示!各组合杨树品种在接种后 %29 天时几丁质酶活
性较 (Z均有所升高!其中高抗品种川杨的升高幅
度最为明显& 除免疫树种外!各组合杨树的几丁质
酶活性在 & 天时迅速下降!之后高抗品种于第 $!8
天先后出现 $ 个峰值!呈现抗性越强!几丁质酶活增
幅越大& 免疫品种美洲黑杨接种后几丁质酶活性持
续升高!在 $ 天时达到 & 个显著峰值!比其他组合高
出 9% o以上!且后期下降缓慢& 而高感品种中林美
荷杨的几丁质酶活性在接种 & 天后一直接近或低于
(Z& 试验结果清楚表明!几丁质酶活性与杨树品种
"种$的抗锈病性正相关&
图 "6不同组合中杨树叶片几丁质酶活性的变化
JH45"6(KFG4LPHG QKLFTQHWHQX0VTKHQHGFPL
HG ?0?1FR1LFWLPYHQK SHVLRLGQHGQLRFTQH0GP
76结论与讨论
A>=?H‘2爆发与杨树抗病性的关系
在植物的防卫反应快速启动机制中!受病原菌
!%&
6第 # 期 陈祖静等’ 杨树与松杨栅锈菌互作中寄主活性氧及抗性相关酶变化
的入侵寄主体内 >d’ 被激发!一般认为 dC*$ 与 @$d$
有 $ 次爆发高峰!第 & 次高峰十分短促!不论是亲和
互作还是非亲和互作均有此反应# 第 $ 次高峰是非
亲和 性 互 作 关 系 的 特 征 峰! 持 续 时 间 较 长
";1F[LIR00\ +-#A5!$%%9$& 本试验结果基本证明了
以上观点!即杨树品种"种$的抗锈性越强!>d’ 升
高幅度越大!且抗性组合寄主呈现 $ _7 次积累高
峰& 但 dC*$ 在 %29 天第 & 次突增后!高抗%中抗"感$
组合均再次出现 $ 个峰值!说明在不同寄主植物与
不同的病原菌互作中!dC*$ 爆发的次数可能不同&
免疫组合中寄主 @$d$ 也先后出现 $ 个升高峰!但
dC*$ 产生速率在 %29 天第 & 次高峰出现后一直低于
对照!其机制仍有待进一步研究& 本试验证明免疫%
抗病组合杨树组织 dC*$ %@$d$ 分别在接种松 C栅锈
菌 %29!& 天时迅速爆发并积累达到最高峰!此时正
值锈菌吸器母细胞形成和寄主过敏性坏死反应及程
序性细胞死亡 "M(E$的关键时期 ".F3RFGP+-#A5!
&AAA# @LFQK! $%%%# 田呈明等!$%%&$& 笔者在组织
学观察中发现!高抗川杨接种松 C栅锈菌 $ 天后出
现明显 @>现象!而其他免疫和感病品种中未发现
或不明显!说明抗病组合可能通过 >d’ 的爆发诱导
@>从而阻止锈菌的侵染!免疫组合在侵入前期就
能够成功阻止病原菌的入侵!而感病组合中 >d’ 含
量低有利于锈菌侵染&
A>@?抗氧化酶与杨树抗病性的关系
本研究证明!’dE%MdE活性与杨树寄主抗病性
呈负相关!结果与赵鹏等 "$%%8$研究结论相同!也
与王晨芳等 " $%%A $ 对小麦 C条锈菌 "8799&$
,-*&4)*3&,$互作过程中活性氧及保护酶系的变化研
究结果基本一致& 但有关抗氧化酶活性与寄主植物
抗病性的关系因病害系统不同而不尽一致& 王媛等
"$%%#$用溃疡病菌接种杨树发现!抗病杨树 MdE活
性与抗病性呈正相关!抗病和感病杨树 ’dE活性呈
现前期上升后期下降的趋势!抗病性强弱与病害后
期的 ’dE活性呈正相关& 曾永三等"$%%!$用豇豆
单胞锈菌 "/+)309+,0&’$#+$ 接种长豇豆 "Y&’$#
,+,U7&2+K#A&,$品种后发现免疫和感病品种 MdE%’dE
活性在 &$ K 内升高而抗病品种相反!后期抗病品种
升幅高于感病品种& 一般说来!植物 MdE%’dE和
(-,等抗氧化酶具有清除 >d’ 作用!以减轻其对自
身的危害& 因此!感病寄主植物抗氧化酶活性高于
抗病性寄主!在此类保护酶的作用下!导致组织
>d’ 含量降低!从而有利于病原菌的扩展与繁殖!
使得寄主表现为感病& 而在免疫%抗病等非亲和互
作中!其情况恰恰相反!dC*$ %@$d$ 等 >d’ 诱发了一
系列的寄主防卫反应"(KHPK01U+-#A5!$%%"$!尽管后
期保护酶活性升高也有助于抗病寄主清除体内的
>d’!但由于发生时期较晚!且酶活性较低!对寄主
的抗入侵影响不大!使其最终表现为免疫或抗病反
应型&
A>A?75V(几丁质酶与抗病性的关系
本研究结果证明!免疫%高抗病性杨树品种受
松 C杨栅锈菌侵染后 M-.活性上升速度快%强度
大& 由 M-.控制的苯丙烷代谢途径能合成多种酚
类化合物! 其中的植保素类物质能强烈地抑制病原
菌生长和侵染"高雪!$%%A$& 郭文硕等"$%%$$证明
M-.能通过参与木质素合成来增强寄主细胞壁强度
从而发挥其抗病性& E3RGLR等 "&AA# $和 M01WLRFRH
等"$%%7$认为 +d能诱导 M-.基因的表达!关于诱
导受侵杨树 M-.表达的信号分子仍需要研究& 本
试验也同时证明几丁质酶活性与杨树品种的抗病性
基本呈正相关!与胡景江等"$%%%$研究结果基本吻
合& 但此次试验显示高抗%中抗杨树品种的几丁质
酶活性随接种后时间的推移出现波动及 $ _7 次高
峰!其机制有待进一步研究&
参 考 文 献
曹支敏! 李振岐! 胡景江5&AA#2落叶松 C杨栅锈菌 "B+A#32,)*#
A#*&9&S2)27A&$# Z1LI5$生理分化研究5西北林学院学报! &7"&$ ’
97 C982
曹支敏! 余仲东! 潘彦平!等5$%%92中国落叶松 C杨栅锈菌
"B+A#32,)*# A#*&9&S2)27A&$# Z1LI5$生理小种分化5植物病理学
报! 79"$$ ’ ! C"2
陈建珍! 曹支敏! 樊军锋5$%%72杨树叶锈病寄主抗性调查5西北林
学院学报! $%"&$ ’ &97 C&992
高6雪5$%%A2植物苯丙氨酸解氨酶研究进展5现代农业科技!
"&$ ’ 7% C772
高俊凤5$%%"2植物生理学实验指导5北京’高等教育出版社! $&& C
$$$5
郭文硕5$%%$2杉木对炭疽病的抗性与苯丙氨酸解氨酶的关系5应
用与环境生物学报! #""$ ’ 9A$ C9A92
胡景江! 曹支敏! 文建雷5$%%%2落叶松 C杨栅锈菌寄主抗病性的
研究5林业科学研究! &7"专$ ’ &&! C&
林植芳! 李双顺! 林桂珠5&A##2衰老叶片和叶绿体中 @$d$ 的积累
与膜脂过氧化的关系5植物生理学报! &!"&$ ’ &" C$$2
刘6俊! 吕6波! 徐朗莱5$%%%2植物叶片中过氧化氢含量测定方
法的改进5生物化学与生物物理进展! $8"9$ ’ 9!# C99&2
刘春梅! 曹支敏! 余仲东5$%%#2中国落叶松 C杨栅锈菌生理小种
鉴定5西北林学院学报!$7 "$$ ’ &%9 C&%#2
刘莉丽! 曹支敏! 樊军锋! 等5$%%#2杨树品种叶锈病抗病性研究5
西北林学院学报! $7 ""$ ’ &7$ C&7!2
宋凤鸣!葛秀春!郑6重5$%%&2活性氧及膜脂过氧化与棉花对枯萎
病抗性的关系5植物病理学报! 7&"$$ ’ &&% C&&92
田呈明! 梁英梅! 康振生! 等5$%%&2杨树与栅锈菌互作的组织病理
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林 业 科 学 !" 卷6
学研究5林业科学!78""$ ’ 9$ C9#2
王晨芳! 黄丽丽! 张宏昌! 等5$%%A2小麦 C条锈菌互作过程中活性
氧及保护酶系的变化研究5植物病理学报! 7A"&$ ’ 9$ C"%2
王6媛! 梁6军! 张星耀5$%%#2抗%感病杨树与溃疡菌互作中活性
氧及相关酶的动态5南京林业大学学报’自然科学版! 7$ "9$ ’
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曾永三! 王振中5$%%!2豇豆与锈菌互作中的活性氧代谢研究5植
物病理学报! 7!"$$ ’ &!" C&972
张伟丽! 郭振飞5$%%82不同抗性品活性及种柱花草接种炭疽菌后
(-,%’dE活性及 @$d$ %脐月氏质含量的变化5扬州大学学报!
$#"$$ ’ 8! C882
赵6鹏! 田呈明! 曹支敏5$%%82杨树与栅锈菌互作中生理代谢变
化5西北林学院学报! $$ "!$ ’ &$! C&$82
赵6鹏! 田呈明! 曹支敏5$%%#2杨树与栅锈菌互作过程中光合%蒸
腾作用变化研究5中国森林病虫! $8"&$ ’ 9 C#2
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!责任编辑6朱乾坤"
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