全 文 ：园 艺 学 报 2008，35(7)：1065—1068
Aeta Horticulturae Sinica
甘蓝链格孢茵侵染对 白菜保护酶活性和 H2 o2含量
的影响
王利英，侯喜林 ，刘 琳，陈晓峰
(南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室，南京 210095)
摘 要：以抗黑斑病白菜 ‘苏州青’自交系和感黑斑病白菜 ‘短白梗’自交系为材料 ，研究其接种甘
蓝链格孢菌后保护酶活性及 H 0 含量的变化。结果显示，抗病和感病材料的多酚氧化酶 (PPO)、超氧化
物歧化酶 (SOD)和过氧化氢酶 (CAT)活性与接种前相比均升高，且抗病材料的 PPO、SOD活性始终高
于感病材料 ，而 CAT活性低于感病材料；接种后抗病材料苯丙氨酸解氨酶 (PAL)活性升高，而感病材料
的 PAL活性降低；抗病和感病材料接种后过氧化物酶 (POD)活性 、H1 0 含量均呈上升趋势，且抗病材料
的 H 0 含量能很快降至较低水平。由此表明：甘蓝链格孢菌侵染白菜后，抗病材料与感病材料相比，能生
成较多的 PAL和 PPO抵抗病原菌的侵染，并能短时进发 H 0 刺激抗氧化酶活性升高，使植物体内 H 0 含
量处于相对较低的水平，降低活性氧伤害。
关键词：白菜；甘蓝链格孢菌；保护酶；H，0，
中图分类号：S 634．3 文献标识码：A 文章编号 ：0513—353X (2008)07—1065-04
Efects of Alternaria brassicicola (Berkeley)Saccardo Infection on Activities
of Protective Enzymes and H2 02 content in Non—heading Chinese Cabbage
WANG Li-ying，H0U Xi—lin ，LIU Lin，and CHEN Xiao-feng
(State Key Laboratory of Crop Genetics&Germplasm Enhancement，Na ng Agricultural University，Na ng 210095，China)
Abstract：Changes of protective enzymes activities and the content of H2 O2 were studied after Alternaria
brasicicola infection on two no-heading Chinese cabbage materials(Suzhouqing and Duanbaigeng)．Results
showed that PPO activity，SOD activity and CAT activity were increased in both disease．resistant material and
disease-susceptible material，and PPO activity，SOD activity in Suzhouqing were higher than that in Duan．
baigeng after infection，while CAT activity was lower than that in Duanbaigeng．As to PAL activity
， it was in-
creased in Suzhouqing but decreased in Duanbaigeng．POD activity and H2 O2 content were increased in both
Suzhouqing and Duanbaigeng after inoculation，and the content of H2 O2 could be lowered quickly in disease．
resistant line．Thus it could be considered that compared with disease-susceptible material
， disease．resistant
material was able to produce more PPO and PAL that may resist the infection of Alternaria brassicicola
． and
was able to produce more H，0，in a short time to promote antioxidant enzymes activities，which could maintain
lOW H，O level and reduce the damage of reactive oxygen species after innoculation．
Key words：non-heading Chinese cabbage；Alternaria brassicicola；protective enzymes；H2 02
白菜黑斑病是由甘蓝链格孢菌 (Alternaria brassicicola)引起的在我国南方白菜生产区危害严重的
一 种病害。病原菌对植物的伤害大多与植物体内的活性氧代谢失调有关 (李兰真 等，1999)。多酚
氧化酶 (PPO)、丙氨酸解氨酶 (PAL)、过氧化物酶 (POD)、超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶
收稿日期：2008—03—04；修回日期：2008—05—19
基金项目：‘十一五’国家科技支撑计划项 目 (2006BAD01A7．1．11)
通讯作者 Author for corespondence(E-mail：hxl@njau．edu．cn)
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园 艺 学 报
(CAT)与抗病反应的关系已有较多报道 (宋瑞芳 等，2007)。本研究中以白菜抗黑斑病 ‘苏州青’
自交系和感黑斑病的 ‘短白梗’自交系为材料，对抗病相关的保护酶 PPO、PAL、SOD、CAT、POD
及H O 进行研究，以探讨白菜与甘蓝链格孢菌之间的互作关系，为进一步揭示白菜黑斑病抗性机理
提供理论依据。
1 材料与方法
田间采集感黑斑病的白菜叶片，参照方中达 (1979)的方法进行病原菌分离和纯化，所得纯菌
株进行苛赫 (Koch)一史密斯 (Sruith)原理验证，并在显微镜下进行形态学鉴定为甘蓝链格孢菌。
白菜抗黑斑病材料 ‘苏州青’自交系和感黑斑病材料 ‘短白梗’自交系由南京农业大学白菜课
题组提供。种子经0．1％ HgC1 灭菌后于2007年9月 2日播种于装有灭菌基质的穴盘中，在人工气候
箱 25℃，12 h／12 h光周期下培养，待长至两叶一心期进行人工接种。血球计数法配制浓度为 1．0×
10 个 ·mL 的孢子悬浮液，均匀喷洒在叶片上，以叶片湿而不滴为宜。接种后在 25 c【二黑暗保湿 24
h后正常管理。于接种后0、6、12、24、36、48、72、96和 108 h分别取相同叶位叶片，保存于 一70
℃冰柜中待测。每处理设3次重复。
PPO测定参照汤章城 (1999)的方法；PAL测定参照薛应龙 (1985)和吕秀兰等 (2004)的方
法；SOD测定采用NBT法 (薛应龙，1985)；POD测定采用愈创木酚法 (叶凡 等，2007)；CAT活
性的测定采用分光光度计法 (叶凡 等，2007)，以每克每分钟变化 0．01为 1个酶活性单位 (U)。
H O 的测定参照 Ferguson等 (1983)的方法，略有改动，取0．1 g叶片用预冷丙酮 1．6 mL研磨成匀
浆，3 000 g离心 10 min。取 1 mL提取液，加 20％ TiC14浓 HC1溶液0．1 mL，浓氨水0．2 mL，3 000 g
离心 10 min，沉淀用丙酮悬浮洗涤5次后溶于3 mL 1 mol·L—H SO ，测定 A 。值，然后换算成通用
单位 ／xmol·g—FM，表示 H，O，含量。数据统计分析采用 DPS数据处理系统。
2 结果与分析
2．1 白菜接种甘蓝链格孢菌后 PPO和PAL活性的变化
如图 1，A所示，苏州青和短白梗接种后 PPO活性均升高，且苏州青始终高于短白梗。苏州青和
短白梗中PPO活性均在接种后 12 h和72 h出现两个峰值，苏州青分别为接种前的1．49倍和 1．66倍，
短白梗分别为接种前的 1．20倍和 1．25倍。
从图1，B可知，接种前苏州青中PAL活性远高于短白梗。接种后36 h，短白梗中PAL活性逐渐
降低，在72 h达到最小值，为接种前的67．69％，而苏州青中PAL活性逐渐升高，在 72 h达到最大
值，为接种前的1．24倍，是短白梗的2．51倍。
2．2 白菜接种甘蓝链格孢菌后 CAT、SOD、POD活性的变化
如图1，C所示，接种后苏州青和短白梗中CAT活性均明显升高，且除 12 h外，短白梗提高的
幅度大于苏州青。苏州青中CAT活性峰值出现在接种后 12 h和72 h，短白梗的CAT活性峰值出现在
接种后6 h和72 h。短白梗 CAT活性第一个峰值出现的比抗病品种的早，正说明了苏州青 H O 在接
种后 6 h能迅速积累而短白梗没有明显变化这一结果。
如图1，D所示，苏州青接种后SOD活性出现小幅度升高，短白梗呈现下降趋势，24 h后两者的
SOD活性均开始升高，并在72 h达到峰值。苏州青在 6 h出现的小幅度升高，很可能是植物防御体
系应激反应的表现，而苏州青和短白梗在72 h时出现的较高峰值则可能是SOD相关基因表达的结果。
如图1，E所示，接种前短白梗中 POD活性明显高于苏州青；接种后，苏州青中POD活性急剧
升高，6 h达到最大值，为接种前的1．88倍；而短白梗接种后 POD活性下降，12 h后苏州青和短白
梗的 POD活性均开始升高，两者与接种前相比较，其增长幅度没有明显差别。
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7期 王利英等：甘蓝链格孢菌侵染对 白菜保护酶活性和 H 0 含量的影响
2．3 白菜接种甘蓝链格孢菌后 H：o：含量的变化
如图 1，F所示，接种后苏州青中H 0 的含量迅速升高，在 6 h达到最大值，为接种前的 1．33
倍，12 h后H 0 处于相对较低的水平；短白梗接种6 h后H 0 含量开始升高，在36 h达到最大值，
为接种前的 1．72倍。
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△ 苏州青对照Suzhouqing control 一一
◆ 短自梗 Duanbaigeng
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图1 接种甘蓝链格孢菌后 PPO、PAL、CAT、SOD和 POD活性及H2o2含量的变化
Fig．1 Changes ofPPO，PAL。CAT，SOD，PO D activities andH2O2 contentinfected witllAlternaria brassicicola
3 讨 论
PPO、PAL是次生代谢物质合成过程中的关键酶，能促使植物体产生次生代谢物质抵抗病原菌的
侵染，从而起到抗病的作用，被认为是植物的防御酶之一。很多研究者认为PPO活性与植物的抗病
性成正相关 (李靖 等，1991；徐建华 等，1995)。刘学敏等 (2003)对烟草接种赤星病菌后的研究
表明，抗病品种的 PAL活性升高，而感病品种的 PAL活性降低。本研究结果与前人的一致，PPO、
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1068 园 艺 学 报 35卷
PAL对白菜黑斑病抗性起着重要的作用，其原因可能是病原菌的侵染可以快速促进酚类化合物和木质
素的合成和积累，以抵御病原菌的侵染和扩展，从而提高寄主抗病能力。
逆境因子对植物的伤害大多与植物体内的活性氧代谢失调有关。试验结果表明，甘蓝链格孢菌侵
染白菜后，短时间胁迫即可使白菜体内积累 H 0 (图 1，F)。H 0 过多会导致细胞伤害，同时也可
作为第二信使来激活防卫基因的表达，提高植物的抗性。本研究中，苏州青接种6 h便产生 H 0 的
激增，刺激了抗氧化酶活性的升高，病原菌侵染后 24 h苏州青的 CAT、POD活性均升高，使苏州青
的 H 0 处于较低的水平。短白梗接种后也发生 H 0 的积累，诱导 CAT、POD活性升高，但短白梗中
CAT活性升高幅度高于苏州青，可能是由于短白梗体内H O 含量远高于苏州青，从而诱导较多 CAT
相关基因表达的结果，以减轻H O 对植物体的伤害，也说明CAT在清除植物体过多 H O 中的重要作
用。SOD也是清除活性氧保护酶之一，能催化 O 一歧化反应生成 O 和 H O ，其活性被认为是抵抗逆
境的重要指标。白菜接种甘蓝链格孢后，苏州青和短白梗中SOD活性均升高，苏州青的SOD活性比
短白梗升高的幅度大，这与王雅平等 (1993)的研究结果一致。
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