嫁接提高辣椒青枯病抗性的生理生化机制

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本试验以‘新丰2号’辣椒为对照,选取4个不同来源的辣椒砧木通过人工接种青枯病原菌,观察分析了不同辣椒品种砧木的发病率和病情指数变化,筛选出抗病性强的辣椒砧木,然后以该品种为砧木进行嫁接,以自根辣椒为对照(CK),研究嫁接对辣椒抗病性的影响及其抗病机理。结果表明:1.人工接种青枯病菌后,‘卫士’发病晚,发病率低,病情指数最小,说明‘卫士’的抗病性最强,‘部野丁’、‘威壮贝尔’其次,‘格拉夫特’最弱。2.以高抗青枯病的‘卫士’为砧木嫁接,可显著提高辣椒的抗病性,但与砧木相比,嫁接辣椒的发病率和病情指数明显升高,说明砧木和接穂之间存在互作关系。3.接种前后砧木和嫁接辣椒的根系重量、总长度、总体积、表面积、根尖数、分叉数、根系活力及根系吸收面积均显著高于CK;说明嫁接辣椒根系健壮发达,吸收力强,是其抗病性增强的重要原因之一。4.接种青枯病菌前砧木和嫁接辣椒的根际细菌数量、放线菌数量和比例及土壤过氧化物酶、脱氢酶活性显著高于CK。接种后砧木和嫁接辣椒的根际土壤细菌数量、放线菌数量及比例显著大于CK,土壤酶活性也明显高于CK。可见,嫁接辣椒根际土壤细菌数量、放线菌数量和比例增加及土壤酶活性提高是其青枯病抗性增强的重要原因。5.接种前砧木和嫁接辣椒叶片和根系的束缚水/自由水显著高于CK,含水量、水势、渗透势均低于CK,根系中的可溶性糖和脯氨酸含量均显著高于CK。接种后辣椒叶片和根系的含水量、水势、渗透势均逐渐降低,束缚水/自由水逐渐升高,可溶性糖和脯氨酸含量先快速增加,4~8 d后均下降。与CK相比,砧木和嫁接植株含水量、水势、渗透势的降低幅度显著减小,束缚水/自由水的增加幅度显著降低,可溶性糖和脯氨酸含量均显著增加,说明嫁接辣椒抗病性增强与渗透调节物质密切相关。6.接种前嫁接辣椒根系中酚酸类物质种类与CK相比差异不大,嫁接辣椒根系中检测出高含量的水杨酸,而自根植株未检测出;木质素含量也与CK无显著差异。接种后嫁接辣椒根系中酚酸类物质含量多显著增加,而CK株含量多呈下降趋势;木质素含量均先增加,后下降。嫁接株中的香草醛、水杨酸和木质素含量始终明显高于CK的。7.接种前嫁接辣椒叶片中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著低于CK,根系中的明显高于CK;叶片与根系中的多酚氧化酶(PPO)均显著低于CK。接种后PAL活性先升高,后下降,嫁接植株的PPO活性逐渐升高,而CK的先升高,后降低。嫁接叶片与根系中的PAL和PPO活性显著高于CK。8.青枯病菌侵染初期,辣椒叶片和根系中的H2O2含量急剧增加,4 d后嫁接植株的增加幅度明显减小,而CK的持续增加,后期嫁接植株的H2O2含量显著低于CK的。接种前嫁接辣椒叶片的ZT、GA和6-BA含量均低于CK,而IAA和ABA含量与CK差异不显著;接种后嫁接辣椒叶片中的内源激素含量多高于CK。
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