全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2004 , 31 (6) : 822～824
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 04 - 15 ; 修回日期 : 2004 - 10 - 13
基金项目 : 广东省科技计划项目资助 (2003C20508) ; 广东省自然科学基金项目资助 (003062)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail : lilab @scnu1edu1cn)
致谢 : 本文试验材料由华南农业大学张志胜老师提供 , 谨此致谢。
炭疽菌对墨兰叶片 3 种保护酶活性的影响
王利国　李　玲 3 　郭穗棉
(华南师范大学生命科学学院 , 广东省植物发育生物工程重点实验室 , 广州 510631)
摘 　要 : 研究了墨兰接种炭疽菌后 SOD、POD 和 PAL 活性的变化。结果显示 : 与对照相比 , 接种后 36
h 之前 PAL 活性变化不大 , 36 h 后活性开始上升 , 84 h 时达到最高 ; POD 在接种后 12 和 60 h 出现两个活性
高峰 , 且第 1 峰大于第 2 峰 ; SOD 在接种后 12 h 达到最高 , 之后下降。
关键词 : 墨兰 ; 炭疽菌 ; 保护酶活性
中图分类号 : S 682131 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2004) 0620822203
Changes in Activities of Three Protective Enzymes in Leaves of Cymbidium
sinense after Inoculating Colletotrichum gloeosporioides
Wang Liguo , Li Ling 3 , and Guo Suimian
( Guangdong Key Lab of Biotechnology for Plant Development , College of Life Science , South China Normal University , Guangzhou
510631 , China)
Abstract : The occurrence of diseases and changes in activities of the three protective enzymes , phenylalanine
ammonialyase (PAL) 、peroxidase ( POD) and superoxide dismutase ( SOD) in leaves of Cymbidium sinense ,
were studied after inoculating Colletotrichum gloeosporioides . The results showed that the activities of PAL increased
significantly after 36 h inoculation with C. gloeosporioide , and reached the highest activities at 84 h. POD activi2
ties appeared two peaks at 12 h and 60 h , respectively , after inoculation. The first peak surpassed the second
peak. SOD activities rose quickly after inoculation with C. gloeosporioide , and reached the highest level at 12 h ,
then fell . The increase in the activities of PAL , POD and SOD showed that these three enzymes play an important
role in resisting the infection of C. gloeosporioide.
Key words : Cymbidium sinense ; Colletotrichum gloeosporioide ; Protective enzymes activities
1 　目的、材料与方法
墨兰 〔Cymbidium sinense (Audr. ) Willd. 〕栽培过程中常受到炭疽菌 ( Colletotrichum gloeosporioides
Penz. ) 的为害〔1〕, 该病主要侵染叶片 , 以叶缘和叶尖最多 , 病叶逐渐枯死 , 最终导致墨兰不开花 ,
失去观赏价值。作者曾对侵染墨兰的炭疽病菌生物学特性进行研究〔2〕。本文进一步研究墨兰叶片接种
炭疽菌后超氧化物歧化酶 (SOD) 、过氧化物酶 ( POD) 和苯丙氨酸解氨酶 ( PAL) 活性的动态变化 ,
以期了解墨兰叶片发病情况与 3 种酶活性的关系。
选用杂交墨兰 (软剑白墨 ×大花蕙兰) 4 叶 1 心期的组培苗为材料。用孢子悬浮液采用内径 6 mm
的打孔器切取 PDA 平板上的炭疽菌菌块放在 50 mL 含 2 %蔗糖的无菌水中振荡培养 , 使孢子数达到
106 个。接种方式是用手蘸取含石英砂的孢子悬浮液轻轻涂抹在组培苗叶片的正面 , 于 28 ℃黑暗条件
下保湿 24 h , 然后放回组培室照光培养。炭疽病显症后调查病叶率、病斑数和病斑大小。于接种后定
时取样测定 SOD、POD 和 PAL 活性〔3～5〕。PAL 以 290 nm 下 OD 值变化 0101 为一个酶活性单位 (U) ,
活性大小以每小时每毫克蛋白的酶单位 (U·h - 1·mg - 1protein) 表示 , POD 活性以每分钟每毫克蛋白的
OD470 nm值 (OD·min - 1·mg - 1protein) 表示 , SOD 活性以抑制 NBT 光还原 50 %为一个酶活性单位 (U) ,
以每毫克蛋白的单位数 (U·mg - 1protein) 表示。3 种酶均使用日本岛津公司的 UV22450 型紫外可见分
光光度计测定 OD 值。以标准牛血清蛋白为对照计算总可溶性蛋白含量。以未接种墨兰为空白对照。
试验重复 3 次。
2 　结果分析与讨论
211 　发病情况
　　接种后 72 h 墨兰炭疽病开始显现症状 , 84 h
后有 6125 %的叶片发病 , 病斑直径平均为 0119
cm , 少量病斑颜色变成淡褐色 , 但病斑间并未连
接成片 (图 1 , a , 表 1) , 此时通过切片可观察到
炭疽菌的侵染菌丝在墨兰叶表皮层细胞扩展 (图
1 , c) 。接种后 192 h , 少量炭疽病病斑连接成片 ,
有 16167 %叶片发病 , 病斑直径平均为 0166 cm
(图 1 , b , 表 1) 。接种后 312 h 病叶率达到
30110 %。 表 1 　接种炭疽菌后墨兰叶片发病情况Table 1 　Occurrence of diseases in leaves of C. sinenseafter inoculating C. gloeosporioides接种后时间Time afterinoculation (h) 病叶率Diseased numbersof leaves( %) 病斑总数All numbersof lesions 病斑大小Average sizesof lesions(cm)84 6125 ±0153 24 0119 ±0117108 12150 ±0144 36 0128 ±0146192 16167 ±0132 38 0166 ±1123264 26120 ±0141 43 0193 ±1145312 30110 ±0187 51 1122 ±1179
图 1 　接种炭疽菌后墨兰叶片上的症状和侵染菌丝
a : 接种 84 h 后 ; b : 接种 192 h 后 ; c : 接种 84 h 后墨兰表皮细胞内的侵染菌丝 ( ×200)
Fig. 1 　Symptoms of anthracnose and infection hypha in the leaves of C. sinense after inoculating C. gloeosporioides
a : After 84 h inoculating ; b : After 192 h inoculating ; c : Infection hypha (IH) in the epidermal cells of C. sinense after 84 h inoculating ( ×200)
212 　PAL 活性的变化
与对照相比 , 墨兰叶片接种炭疽菌初期 , PAL 活性变化不大 , 36 h 后开始缓慢升高 , 到 84 h 活性
达到最高 , 是接种前的 113 倍 , 之后活性略有下降 , 但仍维持在一个较高的水平 (图 2) 。这与辣椒感
染疫霉菌 ( Phytophthora capsici)〔6〕、桃感染葡萄孢菌 ( Botrytis cinerea)〔7〕后的 PAL 活性的变化特点基本
一致。我们注意到 , 未接种炭疽菌的墨兰叶片 PAL 活性处在一个较高的状态 , 至接种后 36 h 之前活
性变化并不明显。PAL 这种变化特点与叶片内防卫反应相关的物质 (如木质素、酚类物质和病程相关
蛋白等) 在接种后一段时间才开始出现有关〔8〕。
213 　POD 活性的变化
墨兰接种炭疽菌后 POD 活性迅速升高 , 12 h 后活性达到第 1 个高峰 , 比对照高出 114 倍 , 之后略
有下降 , 36 h 后活性又开始增加 , 到 60 h 达到第 2 个高峰 , 之后逐渐下降 (图 2) 。第 1 个高峰与清
328　6 期 王利国等 : 炭疽菌对墨兰叶片 3 种保护酶活性的影响 　
除墨兰体内过度积累的活性氧有关 , 因为炭疽菌
侵染后会引起体内大量活性氧的产生 , 即氧爆发
(oxidative burst)〔9〕, 第 2 个高峰出现的时间和 PAL
活性达到高峰的时间相近 , 可能其参与了细胞壁
木质素的合成 , 以加强细胞壁木质化程度。
214 　SOD 活性的变化
接种炭疽菌后 , 墨兰体内 SOD 活性迅速升
高 , 12 h 后达到最大值 , 之后开始下降 , 24 h 后
下降了 16 % , 之后维持在较高的水平 (图 2) 。
SOD 作为植物体内的抗氧化剂 , 主要用于清除过
度积累的氧自由基。从本试验结果可以看出 , SOD
同 POD 一样 , 接种 12 h 后活性就升到最高 , 表明
在此期间氧自由基大量产生 , 激发了 SOD 合成 ,
用于消除氧自由基的过度积累对细胞造成的伤害 ,
以保证细胞内正常代谢功能的运转。PAL、POD
和 SOD 活性受病原菌激发后均有不同程度的提
高 , 但诱发升高的信号传导途径是否一致仍需要
做进一步的研究。
图 2 　墨兰接种炭疽菌后 PAL、POD 和 SOD 活性的变化
Fig. 2 　Changes in PAL , POD and SOD activities in the cultural
seedlings of C. sinense after inoculating C. gloeosporioides
参考文献 :
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