外源化学物质诱导茄子对黄萎病的抗性研究

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茄子黄萎病是威胁茄子生产的重要病害之一,引起我国茄子黄萎病的病原菌主要是大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb),该菌适生性强、寄主范围广、危害重、致病力分化明显,传播途径多,防治难度大。利用外源化学物质诱导植物提高抗病性作为一种新的防治病害途径,在国内、外开展了较多的研究。关于化学物质对黄萎病的诱导效果还缺乏研究报道。为此,本文研究了井冈霉素A、核黄素、维生素K3、水杨酸、硫酸铜等5种外源化学物质对茄子黄萎病的诱导抗性和井冈霉素A诱导茄子抗黄萎病的生理机制,旨在为防控该病害提供依据。研究结果如下:1.所采用的5种外源化学物质,在其供试浓度范围内,对茄子黄萎菌的分生孢子萌发和菌丝生长均无抑制作用,对茄子种子萌发及茄苗生长也没有抑制作用。各化学物质处理茄子后对黄萎病的抗性均有不同程度的提高,诱导效果在3.6%~48.5%。其中,井冈霉素A的诱导效果最高,达48.5%,核黄素和维生素K3也表现出了较强的诱导能力,诱导效果分别为27.0%和22.3%。使用两种不同的诱导剂可以提高或降低诱导效果,本研究也表明诱导剂不同组合间对茄子黄萎病的防病效果有的提高,有的下降,即协同作用和抑制作用。各个组合间的相对诱导效果差异显著,在14.5%~54.0%。诱导剂处理的时期对诱导效果也有显著影响,供试化学物质分别在茄子不同生育期进行处理,均有一定的诱导效果,各生育期的诱导效果存在显著差异,总的表现诱导效果4叶期>2叶期>8叶期。2.诱导剂的使用剂量和方法对诱导效果的影响很大,测定了井冈霉素A、核黄素和维生素K3诱导茄子抗黄萎病的最佳浓度、诱导抗性的持续期和进行挑战接种的最佳间隔期。结果表明,100μg/mL井冈霉素A,1.0mmol/L核黄素和0.5mmol/L维生素K3能诱导茄子产生最佳抗黄萎病的效果,分别为50.1%、26.9%和25.3%。用100μg/mL井冈霉素A处理茄子植株,间隔3天挑战接种黄萎菌产生最大的诱导效果,且抗性的持续期在10~15d。3.研究了井冈霉素A处理茄子后,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化氢酶(CAT)的活性和丙二醛(MDA)含量等生理变化与诱导抗性的可能关系。PPO、POD、PAL、CAT在茄子黄萎病系统诱导抗性中起着重要的作用,井冈霉素A诱导处理增强了这些防御酶系的活性,但防御酶系活性一般在病原菌挑战接种之后才显著升高,或者在诱导初期有短暂的升高。MDA含量在经过井冈霉素A诱导处理后,随着处理时间的延长逐渐降低。这些生理变化与诱导茄子抗黄萎病的效果相一致,可以初步认为这些生理变化是井冈霉素A诱导茄子抗黄萎病的生理机制。用100μg/mL井冈霉素A处理茄子下部叶片(第1~3真叶)后,上部未处理叶片(第5真叶)的防御酶系活性也较对照有所增强,表明诱导剂处理后,茄子产生了对黄萎病的系统抗性。
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