全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(7): 11571163 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家重点基础研究发展计划(973计划)前期研究专项(2011CB111609)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 马峙英, E-mail: mzhy@hebau.edu.cn
第一作者联系方式: E-mail: wulizhu2008@163.com
Received(收稿日期): 2014-02-16; Accepted(接受日期): 2014-04-16; Published online(网络出版日期): 2014-05-16.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20140516.1001.008.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.01157
酸不可溶性木质素和漆酶在棉花抗黄萎病中的作用
吴立柱 王省芬 张 艳 李喜焕 张桂寅 吴立强 李志坤 马峙英*
华北作物种质资源教育部重点实验室 / 河北省作物种质资源重点实验室 / 河北农业大学, 河北保定 071001
摘 要: 以抗病海岛棉 Pima 90-53、耐病陆地棉冀棉 20和感病陆地棉邯 208为材料, 研究黄萎病菌胁迫下棉花细胞
壁的组织结构和木质素含量与棉花抗性的关系, 并分析参与木质素合成的胞外漆酶的基因表达水平。结果发现, 室内
接种黄萎病菌 24 h, 在 Pima 90-53的根部导管组织中没有发现病原菌的侵入, 而在冀棉 20和邯 208的导管组织均有
病原菌侵入; 接种 35 d时, Pima 90-53的茎部导管细胞壁高度木质化且导管堵塞不明显, 冀棉 20的导管细胞壁中度
木质化且导管堵塞不明显, 而邯 208 的导管细胞壁仅发生轻度木质化且导管堵塞严重。对田间病圃种植棉花叶片和
叶柄的测定发现, 3个品种的酸不可溶性木质素含量与品种的病情指数呈显著负相关(r = 0.99991*), 酸不可溶与可溶
性木质素的比值大小与棉花品种黄萎病抗性强弱表现一致。基于此, 进一步采用 Real-time PCR技术分析参与木质素
合成的漆酶基因 GhLaccas表达差异发现, 在冀棉 20接种病菌后各检测时间点的表达量均显著高于邯 208, 且在冀棉
20中 GhLaccase表达量较 0 h升高 9~14倍, 在 8 h达到最高并在 72 h内一直维持较高水平, 表现出较高的应答效率。
以上结果表明酸不可溶性木质素含量与黄萎病抗性呈正相关, 漆酶在棉花抗黄萎病过程中起着重要作用。
关键词: 棉花; 黄萎病; 木质素; 漆酶
Function of Acid Insoluble Lignin and GhLaccase in Cotton Resistance to Ver-
ticillium wilt
WU Li-Zhu, WANG Xing-Fen, ZHANG Yan, LI Xi-Huan, ZHANG Gui-Yin, WU Li-Qiang, LI Zhi-Kun, and
MA Zhi-Ying*
North China Key Laboratory for Germplasm Resources of Education Ministry / Key Laboratory of Crop Germplasm Resources of Hebei / Agricul-
tural University of Hebei, Baoding 071001, China
Abstract: To search cotton resistance to Verticillium wilt, we inoculated Verticillium dahliae into roots of three cotton varieties
with different resistance, Pima 90-53, Jimian 20, and Han 208, observed the structure of cell wall, determined the content of lignin
and analyzed the transcript level of Laccase. The results showed that, at one day after infection (dpi), the pathogen was unob-
served in root vascular tissue of Pima 90-53, while observed in Jimian 20 and Han 208. At 35 days after infection, the cell wall
was highly lignified and the vascular was unblocked in Pima 90-53, while there were moderately lignified and slightly blocked
in Jimian 20, and lowly lignified and seriously blocked in Han 208. The contents of acid soluble lignin (ASL) and acid insoluble
lignin (AIL) in leaves and petioles of the three cotton varieties planted in the diseased nursery were measured. The results showed
that the content of AIL was negatively correlated with the disease index of the three cultivars (r = 0.99991*), and the cotent ratio
of AIL to ASL was in accord with the verticillium wilt resistance of cotton. The transcript level of Laccase was detected using
real-time PCR method, the transcription level of GhLaccase in Jimian 20 was significantly higher than that in Han 208 at any
point of test time. The expression level reached the highest at 8 h after infection and maintained the high level within three days.
So GhLaccase performed high efficiency in response to the infection of Verticillium dahliae. In conclusion, AIL is positively cor-
related with the verticillium wilt resistance of cotton, and Laccase plays an important role in cotton resistance to Verticillium
dahliae.
Keywords: Cotton; Verticillium wilt; Lignin; Laccase
1158 作 物 学 报 第 40卷


棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae
Kleb.)引起的土传维管束真菌病害 , 已成为影响我
国棉花持续高产、稳产的主要障碍[1-2]。细胞壁是植
物抵御病原菌侵入的重要屏障, 也是寄主与病原菌
互作的重要场所。其固有的、诱导的组织结构和在
逆境条件下发生的生理生化变化对增强棉株的抗逆
性具有重要作用, 与抗病植株的抗性存在直接关系[3]。
大量研究结果表明, 抗病棉花品种和感病品种在组
织结构上存在较大差异 , 如抗病品种的细胞壁较
厚、木质部坚实且木质部的间隙小[4]。Smit等[5]通过
黄萎病激发子诱导不同抗性棉花品种的下胚轴, 发
现细胞壁的木质素等成分迅速积累, 木质化程度加
大, 抗病品种较感病品种的木质素合成相关酶的活
性更高、反应更迅速。利用黄青霉激发子同样可诱
导棉花组织的木质化以及细胞壁木质化的相关酶类
如过氧化物酶活性的增加, 以提高棉花对黄萎病的
抗性[6]。王莉[7]以室内培育的不同抗性品种棉苗为试
材, 对棉花黄萎病株不同部位的组织横断面连续切
片观察发现, 抗病品种的主根和茎导管细胞壁厚度
大于感病品种, 导管数、髓射线数和单位面积的薄
壁细胞数多于感病品种。可见当受到病原菌侵染时,
植物会通过复杂的代谢途径诱导合成木质素, 以形
成新的细胞壁来抵御病原菌侵入的机械压力和病原
菌酶类对细胞壁的降解, 并阻断病原菌与寄主植物
间的物质交流[8]。
木质素是由薄壁组织细胞合成木质素单体并分
泌至胞外经过氧化物酶和漆酶等胞外酶类的脱氢聚
合反应而成, 对植物抗逆生理活动具有积极作用[9]。
其中来源于胞间层的木质素主要为酸不可溶性木质
素(klason木质素), 来源于细胞壁的木质素主要为酸
可溶性木质素[10]。Xu 等[11]通过 RNA-Seq 大规模测
序分析海岛棉品种海7124接种黄萎病菌后的抗病基
因表达谱, 发现苯丙环类物质代谢路径的相关基因
在表达谱中得到富集, 其中木质素合成相关基因的
表达水平提高 , 细胞内苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过
氧化物酶(POD)活性增加。目前国内外对参与木质素
合成的与植物抗病相关的胞外酶类研究很少, 且对
细胞壁酸可溶性木质素和酸不可溶性木质素与植物
抗病性的关系尚不明确。本研究以不同抗病棉花品
种为材料, 观察黄萎病菌侵染后的棉花细胞壁的组
织结构, 明确黄萎病菌侵染棉花组织的时间和路径;
探索棉花细胞壁酸可溶性木质素和酸不可溶性木质
素含量变化与其抗病性关系, 了解参与木质素合成
的胞外漆酶基因的表达特性, 为进一步解析棉花抗
黄萎病机制和抗病品种改良提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
海岛棉 Pima 90-53 为抗黄萎病品种, 陆地棉冀
棉 20 为耐病品种, 陆地棉邯 208 为感病品种, 均由
河北农业大学棉花遗传育种研究室提供。强致病力
黄萎病菌系 VD-gfp77 为绿色荧光蛋白标记的大丽
轮枝菌, 由中国农业科学院戴小枫研究员惠赠。
1.2 黄萎病菌培养
按照 Zhang 等[12]方法培养黄萎病菌, 将 4℃冷
藏保存的 VD-gfp77 转移至 PDA 平面培养基中, 于
25℃培养箱培养 7~10 d, 然后将菌落破碎成合适大
小的菌块, 接种于 Czapek’s培养液中, 25℃振荡(110
转 min–1)培养 10 d, 用 3 层纱布过滤后, 调节滤液
孢子浓度至每毫升 1×107个备用。
1.3 黄萎病菌侵染后棉苗根部组织显微观察
棉花种子经硫酸脱绒后于室温浸泡 8 h, 25℃催
芽 24 h, 选择发芽整齐一致的种子播于装有蛭石的
营养钵中, 在生长室内(昼温 25~26℃, 夜温 20~22℃)
培养, 并定期浇 Hoagland 营养液。当棉苗长至第一
片真叶展开时将孢子悬浮液从底部注入营养钵, 每
钵接种 15 mL, 对照接种等量的水。其后继续培养。
分别取接种黄萎病菌后 0、4、8和 24 h的棉苗,
利用激光共聚焦显微镜, 以 488 nm光激发, 观察黄
萎病菌侵染棉花根部组织的进程。
1.4 黄萎病菌侵染后棉苗茎部组织显微观察
分别取黄萎病菌侵染 0 h、2 h、4 h、8 h、12 h、
24 h、2 d、4 d、7 d、14 d、21 d、28 d和 35 d的棉
苗子叶基部下方 1 cm 处的茎段组织, 制作石蜡切片,
经番红-固绿染色后以 Olympus BX51荧光显微镜蓝
光激发, 观察黄萎病菌侵染的棉花茎部组织细胞结
构变化。
1.5 细胞壁酸可溶性木质素和酸不可溶性木质
素含量测定
以河北农业大学育种中心田间病圃种植的 Pima
90-53、冀棉 20和邯 208为材料, 在黄萎病发病高峰
期分别取各品种中部果枝(第 5~第 6 果枝)基部的叶
片和叶柄组织备用。按照 Sluiter等[13]中所述方法将
冷冻干燥处理后的样品研磨成粉末 , 准确称取
3.00±0.01 g, 在索氏提取器中用乙醇抽提 24 h, 风
干后置具盖试管, 加 72% H2SO4 3 mL, 剧烈振荡
第 7期 吴立柱等: 酸不可溶性木质素和漆酶在棉花抗黄萎病中的作用 1159


1 min混匀。30℃水浴 60 min, 期间每 5 min振荡一
次。再加 84 mL蒸馏水, 稀释 H2SO4浓度至 4%, 并
混匀。此时反应体积为 86.73 mL。121℃水解 60 min
后经滤纸过滤, 收集滤液用于酸可溶性木质素(acid
soluble lignin, ASL)含量测定, 残渣用于酸不可溶性
木质素(acid insoluble lignin, AIL)含量测定。
以 4% H2SO4为对照, 使用 320 nm检测滤液中
酸可溶性木质素, 若吸收值超出 0.7~1.0 范围, 可适
当稀释滤液。
酸可溶性木质素含量ASL (%) = A320 nm × 86.73 ×
n/(30 × W) × 100%, 式中 A320 nm为滤液在 320 nm处
的吸收值, 86.73为反应液体积(mL), n为滤液稀释倍
数, 30为百分吸光系数(L g–1 cm–1), W为样品干重(g),
比色杯的厚度为 1 cm。
将坩埚在马弗炉内 575℃±25℃干燥 6 h 以上,
冷却后称重, 至恒重后记录结果。以 105℃烘干滤纸
6 h以上, 恒重后记录为 W1; 575℃±25℃焚烧 24 h
冷却后称至恒重 W2, 滤纸灰分率为 W2/W1。105℃
烘单张滤纸 6 h以上, 称至恒重后记录为 W3。用不
少于 50 mL 的蒸馏水冲洗残渣, 将滤膜和残渣共同
放入坩埚内 , 105℃±3℃干燥 4 h, 冷却后称重为
W4。575℃±25℃焚烧 24 h冷却后称至恒重 W5。
酸不可溶性木质素(AIL)=滤渣干重(W4)–灰分
重(W5)–滤纸干重(W3)×滤纸灰分率(W2/W1)/样品
干重×100%, 式中 W单位为 g。
1.6 黄萎病菌侵染后棉花漆酶基因 Real-time
PCR分析
使用 TRIzol总 RNA提取试剂盒(天根生化科技
(北京)有限公司)分别提取 Pima 90-53、冀棉 20和邯
208的接水对照及接菌处理后 0、2、6、12、24、36、
48和 72 h的根部总 RNA。取 1 μg经 DNaseI消化的
总 RNA, 反转录得到 cDNA 用于 Real-time PCR 分
析。以棉花组成型表达基因 Ghactin作为内参, 使用
LightCycler 1.5罗氏荧光定量 PCR仪进行 3次生物
学重复 Real-time 检测。根据本实验室克隆的漆酶
EST 序列信息[14-15]设计合成 Real-time 引物 Lacr-F:
5-ATGGGTTTACAGCAAGG-3和 Lacr-R: 5-GCA
ATGTGGTTGTGTTG-3, 根据 NCBI 数据库提供的
陆地棉 GhActin 1~15的保守序列, 设计合成 Ghactin
的 Real-time引物 GhActin-F: 5-TTCTCACGGAAGC
ACCTCTC-3和 GhActin-R: 5-ACGACCACTGGC
ATACAAAG-3。PCR程序为 95℃, 10 s; 95℃ 10 s,
55℃ 10 s, 72℃ 15 s荧光检测, 35个循环; 72℃→94℃
0.05℃ s–1溶解曲线荧光检测。采用 2–ΔΔCT法[16]分析
基因相对表达量。
2 结果与分析
2.1 不同棉种根部存在抵御病菌侵入的差异
观察绿色荧光蛋白标记的黄萎病菌 VD-gfp77
(图 1)侵染的不同抗性棉花品种的根部组织, 结果显
示, 在接菌 4 h时, 不同抗性的棉花品种的根部组织
均已被病原菌附着; 接菌 24 h 时, 在海岛棉抗病品
种 Pima 90-53的根部导管组织中没有发现病原菌的
侵入, 仅在根部组织的表皮层有黄萎病菌 VD-gfp77
的附着 , 而陆地棉耐病品种冀棉 20 和感病品种邯
208的导管组织均有病原菌侵入(图 2)。荧光显微观察
结果说明海岛棉与陆地棉根部在抵御黄萎病菌进入
时存在明显差异, 而陆地棉抗、感品种之间无差异。

图 1 绿色荧光蛋白标记的黄萎病菌 VD-gfp77荧光显微观察
Fig. 1 Observation of fluorescence in Verticillium dahliae
VD-gfp77 marked with gfp using Confocal

2.2 茎部组织细胞壁木质化程度与棉花抗病性
相关
观察病菌侵染后 0 h、2 h、4 h、8 h、12 h、24 h、
2 d、4 d、7 d、14 d、21 d、28 d和 35 d不同品种茎
部组织石蜡切片的细胞结构, 发现接菌后随着棉花
生长时间延长, 抗(耐)病品种的导管组织细胞壁木
质化程度高, 导管堵塞轻; 而感病品种木质化程度
低, 导管堵塞严重。接菌 4 d 时, 海岛棉抗病品种
Pima 90-53 茎部导管组织的细胞壁被番红着色后呈
红色 , 说明已普遍木质化且导管未发生堵塞现象 ,
而陆地棉耐病品种冀棉20导管的细胞壁无显著变化
且导管亦未发生堵塞现象, 陆地棉感病品种邯 208
导管细胞壁亦无显著变化而导管内部发生轻度堵塞
1160 作 物 学 报 第 40卷


现象。接菌 35 d时, Pima 90-53的茎部导管细胞壁均
被番红特异染色呈红色, 而固绿不着色, 蓝光波长
激发下木质素自发荧光较强, 说明细胞壁已高度木
质化, 且导管堵塞不明显; 冀棉 20 导管细胞壁均被
番红和固绿染色, 且着色较轻, 自发荧光强度居中,
说明细胞壁中度木质化, 且导管堵塞不明显; 而邯
208 根部组织细胞壁番红特异着色很少, 固绿染色
较深, 自发荧光较弱, 说明细胞壁仅发生轻度木质
化, 且导管堵塞严重(图3)。由此可见, 导管细胞壁的
木质化程度与棉花抗性表现一致。

图 2 黄萎病菌侵染不同棉花品种根部组织的显微观察
Fig. 2 Observation of root tissue in cotton varieties infected with Verticillium dahliae using Confocal (×800)
同一品种左列为荧光图片, 右列为可见光和荧光叠加图片。
Left column for the same variety: blue light; Right column: visible light and fluorescence overlayed.

图 3 黄萎病菌侵染不同抗性棉花品种茎部组织的显微观察
Fig. 3 Observation of paraffin tissue section of different cotton varieties infected with Verticillium dahliae (×800)
同一品种左列为可见光图片, 右列为蓝光激发的木质素荧光图片; 箭头所示为细胞壁加厚或发生堵塞的细胞; 图片为接菌 35 d后棉株。
Left column for same variety: white light; Right column: blue light. The cells with ligneous wall or blocked were shown arrow. pictures
showing the cotton at 35 days after inoculated.

2.3 细胞壁酸不可溶木质素含量与棉花抗病性
相关
相对于陆地棉感病品种邯 208, 抗病海岛棉
Pima 90-53 的叶片和叶柄中的酸可溶性木质素含量
分别降低 17.1%和 31.3%, 均差异显著; 陆地棉耐病
品种冀棉 20 的同一组织中分别降低 2.5%和 6.2%,
差异分别为不显著和显著。而在抗病海岛棉 Pima
90-53 的同一组织中酸不可溶性木质素含量分别提
高 39.7%和 36.6%, 均差异显著; 在陆地棉耐病品种
冀棉 20 中分别提高 18.7%和 29.5%, 亦均差异显著
(表 1)。相关分析结果显示叶片中的细胞壁酸不可溶
性木质素含量与 Pima 90-53、冀棉 20 和邯 208 的
第 7期 吴立柱等: 酸不可溶性木质素和漆酶在棉花抗黄萎病中的作用 1161


表 1 病圃中不同抗性棉花品种细胞壁木质素含量
Table 1 Content of lignin in three different cotton varieties in the disease nursery
成分
Component
组织
Organ
邯 208
Han 208
冀棉 20
Jimian 20
比马 90-53
Pima 90-53
叶片 Leaf 1.58±0.02 A 1.54±0.02 A 1.31±0.01 B 酸可溶性木质素
Acid soluble lignin (ASL) 叶柄 Petiole 1.93±0.01 a 1.81±0.00 b 1.33±0.04 c
叶片 Leaf 12.22±2.60 c 14.51±1.42 b 17.07±0.59 a 酸不可溶性木质素
Acid insoluble lignin (AIL) 叶柄 Petiole 14.90±1.69 b 19.30±1.27 a 20.36±1.09 a
叶片 Leaf 7.71±1.55 b 9.42±0.78 b 13.05±0.26 a 酸不可溶性木质素/酸可溶性木质素
AIL/ASL 叶柄 Petiole 7.71±0.80 c 10.66±0.65 b 15.35±0.31 a
标以不同大小写字母值分别表示在 0.01或 0.05的水平上差异显著。
Values followed by different capital and small letters are significantly different at 0.01 or 0.05 probability levels, respectively.

病情指数(18.14、41.00和 60.49)[17]呈显著负相关(r =
0.99991*), 即细胞壁酸不可溶性木质素含量与棉花
黄萎病抗性呈显著正相关。此外, 通过对酸不可溶
性木质素与酸可溶性木质素的比值分析发现, 其比
值大小与棉花的抗性强弱亦表现一致。
2.4 病菌侵染后陆地棉耐病品种漆酶表达量显
著增加
在陆地棉耐病品种冀棉 20和感病品种邯 208中,
Laccase 基因在较短时间内对病原菌侵染迅速应答,
其中冀棉 20接种黄萎病菌后, Laccase表达量较 0 h
升高 9~14倍, 在 8 h时达到最高并在 72 h内一直维
持较高水平, 且在各检测时间点均显著高于邯 208,
后者的表达量较 0 h仅升高 1~6倍(图 4), 说明漆酶
基因 Laccase 的表达丰度与陆地棉品种抗病性高低
完全一致。Laccase在海岛棉 Pima 90-53中的表达量
较 0 h升高 1~4倍, 其表达水平与在邯 208中相近。
3 讨论
接菌后黄萎病菌能够成功附着于棉花根系组织,

图 4 黄萎病侵染后不同棉花品种漆酶 Laccase表达分析
Fig. 4 RT-PCR analysis of Laccase in different varieties
inoculated with V. dahliae
标注的不同字母表示同一时间点内的抗、感材料间有显著差异
(P < 0.05)。
Bars marked with different letters at same time point are signifi-
cantly different between three verticillium wilt resistances of cotton
varieties at P < 0.05.
但对不同抗性棉花品种的侵入速度不同[18], 且附着
于根系表面的病原菌并不能全部侵入, 只能作有限
的生长甚至死亡, 仅有 0.02%的菌丝能成功侵入宿
主的皮层[19]。而不同抗性的棉花品种在接种黄萎病
菌后, 其木质素含量均有不同程度的增加, 且其中
抗病品种较感病品种的木质素含量显著增加, 木质
素合成的相关酶类反应更迅速, 表达量更高[5, 11]。在
土壤中直接添加木质素亦可达到减少病原菌生长繁
殖的效果[20]。可见, 细胞壁是植物抵御病原菌侵入
的天然屏障, 细胞壁的木质化和木质素的积累对于
抵御病原菌侵入具有重要作用[5, 21]。本研究发现, 在
接种 24 h 时 , 黄萎病菌没有侵入抗病品种 Pima
90-53, 而在耐病品种冀棉 20和感病品种邯 208的导
管组织均有病原菌侵入。在接种 35 d时, Pima 90-53
的茎部导管细胞壁高度木质化且堵塞不明显, 冀棉
20 导管细胞壁中度木质化且堵塞不明显, 而邯 208
茎部导管细胞壁仅发生轻度木质化且堵塞严重, 表
现棉花茎部导管细胞壁木质化与其抗病性一致。上
述研究结果与前人报道一致。由此可见, 木质素在
抵御病原菌侵入的过程中起着重要作用, 这可能是
受侵染的植株通过细胞壁木质化和增厚来提高植株
抗性、抵御病原菌侵入, 从而抑制由于病原菌的侵
入而导致的导管堵塞, 进而表现出抗病特征。
利用硫酸水解法可得到酸可溶木质素酸和酸不
可溶性木质素两种组分, 且后者与植物抗病性的联
系更紧密。Xu等[11]研究发现, 在黄萎病菌侵染 14 d
的抗病海岛棉海 7124 和感病陆地棉 YZ-1 中, 其酸
不可溶性木质素含量均表现明显增加。张松贺等[22]
也发现在受软腐欧文氏菌侵染后的大白菜叶片中的
酸不可溶性木质素及其单体成分含量同样出现增加
的现象。在本研究以田间病圃条件下种植的 3个不同
黄萎病抗性棉花品种为材料, 研究品种叶柄和叶片
1162 作 物 学 报 第 40卷


中的酸可溶性和不可溶性木质素含量与棉花抗性的
关系, 结果发现酸不可溶性木质素为木质素的主要
成分, 约占总木质素含量 87%~92%; 且酸不可溶性
木质素含量与棉花品种的抗性表现一致, 与品种的
病情指数[17]呈显著负相关; 同时发现, 酸不可溶和
可溶性木质素的比值与棉花品种黄萎病抗性表现也
高度一致。由此可见, 细胞壁的木质化对于抵抗病
原菌的侵入与扩展具有重要作用[23], 且酸不可溶性
木质素在细胞壁木质化和抵御病原菌侵入等过程中
具重要功能。在细胞壁木质化过程中, 漆酶是木质
素聚合反应的关键酶类, 并且参与了植物对病原菌
胁迫的应答反应 [24-26]。Li 等 [27]研究发现 , 在番茄
(Solanum tuberosum)中过量表达马铃薯漆酶基因可
显著提高转基因植物对丁香假单胞菌(Pseudomonas
syringepv)的抗性。王省芬等[14-15]对黄萎病菌诱导下
陆地棉抗病品种冀棉 20 SSH文库分析发现, 包括漆
酶在内的木质素合成相关基因参与了黄萎病菌的诱
导应答反应。从亚洲棉中克隆获得漆酶基因 GaLAC1
不仅可显著提高转基因杨树漆酶活性和茎段中的总
木质素[28], 同时提高了转基因拟南芥对芥子酸等有
机酸以及对三氯苯酚的抗性[29]。Smit等[5]利用黄萎
病菌激发子处理不同抗性的棉花品种, 检测木质素
合成相关基因的应答效率表明, 基因的应答效率与
棉花抗黄萎病性密切相关。本研究发现, 在接种黄
萎病菌 4~8 h 内, 漆酶基因的表达水平在不同抗性
棉花品种中均迅速上升并达到最高水平, 表现出较
高的应答效率; 并且在抗病品种冀棉 20 中的表达水
平显著高于在感病品种邯 208中的表达水平, 这与前
人研究结果一致, 充分说明漆酶基因在棉花抗黄萎
病过程中可能起着关键的预警和防御作用。另外, 漆
酶基因在海岛棉 Pima 90-53中的表达水平与在邯 208
中相近, 不存在显著差异, 其机制有待进一步研究。
4 结论
海岛棉与陆地棉根部在抵御黄萎病菌进入时存
在明显差异, 且黄萎病菌侵入根部组织的速率和茎
部导管细胞壁的木质化程度与棉花抗性表现一致。
细胞壁酸不可溶性木质素含量与品种的病情指数呈
显著负相关, 与棉花黄萎病抗性呈显著正相关, 且
酸不可溶性木质素与酸可溶性木质素的比值大小与
棉花的抗性强弱一致。漆酶参与了木质素的合成 ,
漆酶基因的表达丰度与陆地棉品种抗病性表现完全
一致, 且在短时间内对黄萎病菌侵染做出迅速的应
答反应, 对于抵抗黄萎病菌侵染具有重要作用。
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