全 文 ：第 l3卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco-Agriculture
Vo1．13 NO．1
Jan．， 2005
甘薯抗疮痂病多胺与吲哚乙酸代谢的研究*
艾育芳 潘廷国 柯玉琴 阮妙鸿 余文英
(福建农林大学生命科学学院 福州 350002)
摘 要 研究不同抗性甘薯品种受疮痂病菌侵染前后多胺和吲哚乙酸代谢变化结果表 明，感染疮痂病菌后抗病与
感病品种甘薯叶片中吲哚乙酸含量和多胺氧化酶活性降低，多胺 总量及腐胺含量增加，腐胺 ／(精胺 +亚精胺)比
值升高，感病品种变化幅度高于抗病品种。疮痂病菌侵入后感病 品种甘薯叶片中绿原酸含量下降，吲哚乙酸氧化
酶和过氧化物酶活性升高，而抗病品种则相反。
关键词 甘薯 疮痂病 多胺代谢 吲哚乙酸代谢
Stmlies on the polyamines and indole acetic acid metabolism under the stress of sweet potato scab．AI Yu—Fang．PAN
Ting-Guo，KE Yu—Qin，RUAN Mia~Hong，YU Wen—Ying(Colege of Life Science，Fujian Agricultural and Forestry
University，Fuzhou 350002)，CJEA，2005，13(1)：66～68
Abstract The changes of polyamines and the indole acetic acid metabolism of sweet potato cultivars with different resis—
tance tO sweet potatO scab before and after inoculation were studied．The results shoW that the indole acetic acid content
and the polyamine oxidase activity decrease，the total content of po lyamines and putrescine increase，the ratio of putre—
scine／(spermidine+spermine)increases in the leaves of both resistant and susceptible sweet potatO after infected with scab
fungus．But the change range of diseased sweet potatO is more extensive than that of anti—diseased one．The chlorogenic
acid cx)ntent decreases，the indole acetic acid oxidase and peroxidase activity increase in the leaves of susceptible sweet pota—
to after infected with scab fungu s，and the change of resistant sweet potatO is contrary．
Key words Sweet po tatO，Scab fungu s，Polyamines metabolism，Indole acetic acid metabo lism
甘薯疮痂病是由疮痂病菌的无性世代甘薯痂圆孢菌(Sphaceloma batatas Sawada)所致，主要危害甘薯
藤蔓嫩梢、叶柄和叶片，是我国福建、广东、广西、浙江和台湾等省甘薯的主要病害之一。我国除台湾省外仅
有少数学者研究了甘薯疮痂病的抗性鉴定、育种及其抗性机理l1-4]，而有关甘薯抗疮痂病多胺和吲哚乙酸
代谢的研究国内外迄今尚未见报道。本试验研究了甘薯感染疮痂病后其多胺和吲哚乙酸代谢的变化规律，
为甘薯抗病品种的筛选提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验在 2块面积相等(3m×lOm)、肥力相同相隔 8m的试验地进行 ，供试甘薯品种“广薯 88—70”(抗病)
和“金山 1255”(感病)分别由福建省农业科学院和福建农林大学植物保护学院提供，剪心叶下 5～6个茎节
薯苗移栽试验田培养 21d后 ，其中 1块试验田进行喷雾接种，另 1块作对照(CK)H J。于接种前第 1次取样，
接种后第 17d第 2次取样，以后每隔 3d取样 1次(共取 5次)，取完全展开的幼叶进行测定。参照王富民
等l5．6 J方法测定甘薯叶片多胺含量和多胺氧化酶活性 [以0．001AOD470 ／min为 1个酶活性单位(u)]，参
照吴颂如等 J方法测定吲哚乙酸含量(吲哚乙酸试剂盒由南京农业大学农学系提供)，参照张志 良l8 J方法测
定吲哚乙酸氧化酶活性和过氧化物酶活性，参照杨家书等l9 方法测定绿原酸含量。
2 结果与分析
2．1 疮痂病原菌侵染对甘誓叶片多胺代谢的影响
接种疮痂病菌后甘薯叶片多胺含量的变化见图 1，由图 1可知甘薯感染疮痂病菌后第 17d感病品种“金
山 1255”叶片腐胺含量大幅增加，为健叶的3．43倍，精胺含量增至多胺总量的7．78％，而亚精胺含量则略有
*福建省自然科学基金项目(B0210013)资助
收稿 日期：2004—02-28 改回日期：2004—04—08
第 1期 艾育芳等：甘薯抗疮痂病多胺与吲哚乙酸代谢的研究 67
下降，使病叶中多胺总量大增；抗病品种接种疮痂病菌后 600
第 17d病叶中腐胺、精胺和亚精胺含量及其多胺总量均
一
500
略高于健叶，但增幅较小。接种疮痂病菌的“金山 1255”- 5"400
腐胺／(亚精胺 +精胺)比值最大(1．724)，其次为未接种 兰300
与接种疮痂病菌的“广薯 88—70”(1．234，1．077)，最后 为 oo
未接种的“金山 1255”(0．532)。由此推测接种疮痂病菌后 Ⅲ”
薯l 日 L
一
_
．L ．
20 24
接菌后天数／d
图2 接种疮瘟病菌后甘薯叶片吲哚乙酸氯化酶活性的变化
Fig．2 Changes of the indole acetic acid oxidase activities in
the leaves of sweet potatoes after inoculated with scab fungi
3 小结与讨论
20 24 27
接菌后天数／d
图3 接种疮瘟病菌后甘薯鲜叶片过氯化物酶活性的变化
Fig．3 Changes of the peroxidase activities in the fresh
leaves of sweet potatoes after inoculated with scab fungi
本试验研究结果表明疮痂病菌感染后感病品种“金山 1255”叶片中多胺氧化酶活性大大降低，多胺总量
及腐胺含量显著增加，亚精胺含量则有所降低，而过量腐胺及亚精胺含量的减少均对植株生长很不利[1．5,16]。
且腐胺／(精胺 +亚精胺)值过高对植株生长也有害，这与黄雪梅研究结果一致[10 3。而抗病品种“广薯88—70”
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
在被疮痂病菌感染后也表现出多胺氧化酶活性降低和多胺总量增加，但与健株相比均未达显著水平；同时 3
种多胺均有所增加，这种适量增加可能是植株抵御病菌需要所致。此外多胺氧化酶催化多胺类物质氧化时
产生的过氧化氢和氨基醛对病菌有抵御作用 。因感病品种病株中大量积累的腐胺对多胺氧化酶有反馈
抑制作用，使多胺氧化酶活性降低，因而减少过氧化氢和氨基醛对病菌的伤害，使病菌大量繁殖，植株表现
出极强的感病症状。抗病品种中精胺和亚精胺含量较高则提高了植株保护酶系统的作用，减少多胺氧化酶
活性过高带来的负面效应，进而增强植株抗病能力。说明多胺含量和多胺氧化酶活性的变化与甘薯疮痂病
有一定相关性。多数情况下吲哚乙酸含量与其氧化酶活性之间呈负相关关系，吲哚乙酸氧化酶活性越高，
吲哚乙酸含量则越少，其生长受抑程度也越大 。目前普遍认为过氧化物酶具有吲哚乙酸氧化酶活性 ，但
二者常无平行的活性及同工酶变化，一般认为阳离子过氧化物酶与吲哚乙酸的亲和力高于阴离子过氧化物
酶 ．1引。本试验结果表明疮痂病菌感染后感病品种“金山 1255”叶片中吲哚乙酸含量明显下降，这与吴俊
江等研究结果一致 引，同时吲哚乙酸氧化酶活性和过氧化物酶活性大幅升高；而抗病品字这种变化较小，说
明病菌侵入大大激活了感病品种中吲哚乙酸氧化酶活性和过氧化物酶活性，使吲哚乙酸大量被分解，从而
影响植株的正常生长发育 ，同时过氧化物酶活性的提高也破坏了活性氧代谢的平衡，加快了感病植株膜脂
过氧化进程，从而减弱植株抵抗病菌的能力，最终导致植物组织结构的破坏。吲哚乙酸氧化酶与过氧化物
酶相关性(r=0．93)达极显著水平，吲哚乙酸氧化酶是否就是前人所言阳离子过氧化物酶尚待进一步证实。
有研究指出酚类物质绿原酸能抑制过氧化物酶活性L1 ，起到吲哚乙酸保护剂作用。绿原酸在寄主植物被感
染前即存在但含量甚微，感染后浓度增加，且不同抗病性品种所增加的量和速度不同，抗病品种中绿原酸增
量高且增速快，其抑菌活性强 ，而感病品种则相反 J。本试验研究结果也证明抗病品种接种疮痂病菌后
其绿原酸含量有所积累，而感病品种绿原酸含量则急剧下降，这与上述过氧化物酶活性变化趋势相吻合，说
明绿原酸可能通过影响吲哚乙酸氧化酶和过氧化物酶活性而在植物抗病性中起到重要作用。
参 考 文 献
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