外源激素茉莉酸甲酯诱导桉树对焦枯病的抗性研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:a692039471
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桉树(Eucalyptus spp.)是我国重要经济树种之一,桉树焦枯病(Cylindrocladiumquinqueseptatum. Morgan)是一种世界性病害。由于利用化学防治方法不切合实际经济情况,不仅收效低微而且造成农药残留和环境污染。因此,挖掘寄主的抗病潜力,提高寄主的抗病性将是一条防治桉树焦枯病有效而可行的途径。茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)是植物的内源生长物质,可作为一种内源信号分子,诱导植物对逆境的适应性和病原菌的防御性,而且MeJA具有对环境无毒害作用和使用方法简单等特点。课题组前期收集了福建省11个桉树主栽种系,根据不同种系自然条件下的发病率和感病指数将11个种系分为抗病种系、中抗种系、中感种系和感病种系;对11个桉树种系抗性研究表明,接种前后桉树中多酚类物质含量、过氧化物酶、超氧岐化酶酶活性,可作为桉树对焦枯病抗病性的早期鉴定的生化指标;而且在构建“巨赤桉9224"(E. grandis×E.urophylla9224)响应焦枯病菌侵染的正向差减文库的上调表达基因中发现茉莉酸结构域信使RNA。有鉴于此,本试验以前期研究的中抗种系“巨尾桉广9"(E. grandis×E.urophylla guang9)和感病种系“巨桉3号"(E.grandis3)的组培苗为材料,研究MeJA诱导桉树对焦枯病抗性的影响。试验结果表明:1、不同浓度的MeJA对焦枯病病原菌的孢子萌发的影响不同。在浓度0(对照)、0.05mmol·L-1、0.1mmol·L-1、0.5mmol·L-1和1mmol·L-1中,与对照相比,浓度为0.05mmol·L-1、0.1mmol·L-1和0.5mmol·L-1MeJA对焦枯病菌的孢子萌发均有不同程度的抑制作用,浓度为0.1mmol·L-1的抑制作用最强;浓度为1mmol·L-1时,孢子萌发率反而显著增加,表现为促进作用。采用抑菌圈法测定MeJA对焦枯病病原菌的毒性,发现浸有不同浓度MeJA的滤纸片周围,焦枯病菌生长正常,可见MeJA诱导植物产生抑菌物质以防止病菌侵害,但其自身对病菌无直接毒性。2、不同浓度的MeJA喷雾处理“巨尾桉广9"和“巨桉3号",均可以诱导桉树对焦枯病的抗性。浓度为0.05mmol·L-1、0.1mmol·L-1、0.5mmol·L-1和1mmol·L-1中,以浓度为0.1mmol·L-1诱导效果最好。试验结果表明,“巨尾桉广9"和“巨桉3号"经MeJA处理后,叶片中超氧歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)的酶活性都提高了,且呈现出先上升后下降的变化规律,在浓度为0.1mmol·L-1处,酶活性均达到最大值。因此,浓度为0.1mmol·L-1是MeJA诱导桉树对焦枯病抗性的最佳浓度。3、用最适诱导浓度0.1mmol·L-1MeJA喷雾处理“巨尾桉广9"和“巨桉3号"后,分别于第1d、3d、5d、7d、10d和15d接种焦枯病病原菌,对MeJA诱导桉树对焦枯病抗性的持效期和最佳接种时间进行研究。结果表明:第5d时,PPO和SOD的酶活性最高,随后呈现出下降的变化趋势,因此,MeJA诱导桉树对焦枯病抗性的最佳接种时间为诱导后第5d。第10d时,PPO和SOD的酶活性虽处于下降趋势,但酶活性仍高于第1d时;到第15d,PPO和SOD的酶活性均低于第1d;由此,MeJA诱导桉树对焦枯病抗性的持效期为10d。“巨尾桉广9"和“巨桉3号"中多酚类物质含量随着接种时间的延长,其含量不断的增加,且“巨桉3号"的多酚类物质含量始终高于“巨尾桉广9";相反的,“巨尾桉广9"和“巨桉3号"的病情指数呈现下降趋势,在第7d后,“巨桉3号"的病情指数低于“巨尾桉广9",且均保持相对平稳。同时,“巨桉3号"的PPO和SOD酶活性均高于“巨尾桉广9"。由此可见,MeJA处理桉树叶片后,“巨桉3号"表现出的诱导效果比“巨尾桉广9"更佳。4、采用最适诱导浓度0.1mmol·L-1和抗性的持效期10d强化处理1、2、3次,每次处理后第5d接种,研究MeJA强化诱导桉树对焦枯病抗性效果。结果表明:“巨桉3号"和“巨尾桉广9"的PPO酶活性变化均呈现出先下降后上升的趋势,SOD酶活性变化表现出先下降后小幅回升的趋势,多酚类物质含量变化表现为不断上升趋势。但“巨桉3号"中PPO和SOD酶活性和多酚类物质含量都高于“巨尾桉广9"的。“巨桉3号"的病情指数随着强化处理次数的增加而降低,“巨尾桉广9"则相反。这些结果表明,MeJA多次强化诱导比单次诱导的效果好,“巨桉3号"的诱导效果比“巨尾桉广9"的好。综上所述,MeJA具有诱导桉树抗病性的作用。MeJA诱导桉树对焦枯病抗性的最佳浓度为0.1mmol·L-1、持效期为10d、最佳接种时间为诱导后第5d,MeJA多次强化诱导比单次诱导的效果好,抗性弱的比抗性强的效果佳,这为生产上防治桉树焦枯病提供了一条有效而可行的途径。
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