灰霉病对番茄叶片蔗糖转化酶活性和可溶性糖含量的影响
发布时间：2021-08-03 10:48
研究灰霉病菌接种后番茄叶片中蔗糖转化酶介导的糖分代谢的变化规律及其与发病程度之间的相关性,初步阐明蔗糖转化酶在调控番茄-灰霉病菌互作中的重要作用。通过系统测定灰霉病菌接种后不同时期（0、12、24和48 h）番茄叶片中蔗糖转化酶活性、淀粉和可溶性糖含量、细胞死亡程度和H2O2积累的动态变化,结果发现,灰霉病菌接种导致番茄叶片细胞壁转化酶（CWIN）、细胞质转化酶（CIN）和液泡转化酶（VIN）活性显著上升,其中CWIN活性最先上升且上升幅度最大,其次为CIN,最后为VIN;同时,CWIN和CIN活性在接种早期（12和24 h）上升幅度较小,而在接种后期（48 h）上升幅度较大;霉病菌接种导致番茄叶片中淀粉含量和己糖/蔗糖显著降低,但对蔗糖、葡萄和果糖含量没有显著影响;灰霉病菌接种导致番茄叶片在接种早期（24 h）发生显著的细胞死亡和H2O2积累现象。总之,灰霉病菌接种导致3种转化酶活性显著上升,但由于其活性在接种早期上升幅度较小,其分解蔗糖产生的己糖（葡萄糖和果糖）不能满足植物防御反应的需要而出现己...
【文章来源】：安徽农业科学. 2020,48(11)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
灰霉病菌接种对番茄叶片可溶性糖含量和己糖/蔗糖的影响
图3 灰霉病菌接种对番茄叶片可溶性糖含量和己糖/蔗糖的影响转基因证据表明蔗糖转化酶特别是CWIN在植物抗病中发挥着重要作用,但受不同植物或病菌种类的影响,其具体作用可能是正面的,也可能是负面的。该研究结果表明,虽然接种后转化酶活性的大幅上升,但植物仍出现严重的病症,表明病菌侵染所诱导的转化酶活性上升似乎更有利于灰霉病菌的发育,而不利于植物的抗病性。有观点认为,CWIN活性的小幅上升可为病菌生长发育提供更多的己糖,从而降低植物的抗病性,而CWIN活性的大幅上升才能产生足够的己糖信号来激活植物的抗病反应[14,32]。如接种病菌Pst DC3000后,抗病拟南芥植株叶片中的CWIN活性上升幅度远高于不抗病拟南芥植株[33]。细菌性病害Xanthomonas campestris pv.vesicatoria(Xcv)甚至可以向辣椒细胞中分泌一种致病蛋白因子来抑制辣椒CWIN活性的上升,从而降低辣椒的抗病能力[31]。在该研究中,CWIN活性在接种后12 和24 h分别上升48%和31%,只有在接种后48 h才大幅上升268%。同样CIN活性在接种后24 h上升61%,而在48 h大幅上升101%。这表明CWIN和CIN在病菌侵染早期活性上升幅度较小,这可能会促进灰霉病菌的生长发育,导致植物发病。对叶片中己糖/蔗糖的测定也验证了此推论,病菌侵染后番茄叶片中的己糖/蔗糖比值呈下降趋势,表明CWIN和CIN活性的小幅上升并不能提高己糖/蔗糖,因此不能激活植物的抗病反应。
对接种后12、24、48 h的番茄叶片进行观察,发现在接种后12和24 h未出现肉眼可见的病斑,只是在48 h观察到明显病斑(图1)。在此基础上,进一步对上述4个时期的叶片进行台盼蓝染色,以观察叶片细胞死亡情况,发现在12 h,接种部位并未出现细胞死亡现象,但在24 h已经开始出现细胞死亡现象(图1中箭头所示),到48 h时细胞死亡出现的面积更大(图1)。这表明,虽然在接种后24 h叶片并未出现明显的病斑,但在接种部位已经开始发生细胞死亡现象,表明此时病菌已经成功侵染进入叶片细胞。在接下来的试验中,重点研究灰霉病菌侵染前2个时期(0和12 h)和侵染后2个时期(24和48 h)番茄叶片中蔗糖转化酶活性(CWIN、CIN和VIN)和可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)含量的动态变化。2.2 灰霉病菌侵染对番茄叶片转化酶活性的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]番茄灰霉病发生特点及室内毒力测定[J]. 张庆萍,王燕春,王秀琴,田晓燕,赵伟强,徐佳,邱廷艳,龚静. 北方农业学报. 2018(02)
[2]番茄灰霉病菌室内毒力测定及药效试验[J]. 黄海,张鑫,邹杭,杨海艳,曹晶晶,安德荣. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]新杀菌剂对番茄灰霉病菌的室内毒力及田间防效[J]. 陈治芳,王文桥,韩秀英,张小风,赵建江,马志强. 植物保护. 2011(05)
[4]木霉菌防治番茄灰霉病田间药效试验[J]. 张敏,段海,马超,王震. 植物医生. 2007(06)
[5]植物蔗糖合成酶功能与分子生物学研究进展[J]. 卢合全,沈法富,刘凌霄,孙维方. 中国农学通报. 2005(07)
[6]高等植物中与蔗糖代谢相关的酶[J]. 张明方,李志凌. 植物生理学通讯. 2002(03)
硕士论文
[1]甲基营养型芽孢杆菌Lw-6防治灰霉病研究[D]. 邱珂.西北农林科技大学 2018
[2]番茄灰霉病拮抗菌筛选及复合生物海藻液肥研制[D]. 吕婷.浙江大学 2018
[3]灵芝多糖的提取及对番茄抗灰霉病诱导效应的研究[D]. 宁玉波.山东农业大学 2016
[4]灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）对苯噻菌酯和咯菌腈的抗药性风险研究[D]. 武东霞.南京农业大学 2015
本文编号：3319487
【文章来源】：安徽农业科学. 2020,48(11)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
灰霉病菌接种对番茄叶片可溶性糖含量和己糖/蔗糖的影响
图3 灰霉病菌接种对番茄叶片可溶性糖含量和己糖/蔗糖的影响转基因证据表明蔗糖转化酶特别是CWIN在植物抗病中发挥着重要作用,但受不同植物或病菌种类的影响,其具体作用可能是正面的,也可能是负面的。该研究结果表明,虽然接种后转化酶活性的大幅上升,但植物仍出现严重的病症,表明病菌侵染所诱导的转化酶活性上升似乎更有利于灰霉病菌的发育,而不利于植物的抗病性。有观点认为,CWIN活性的小幅上升可为病菌生长发育提供更多的己糖,从而降低植物的抗病性,而CWIN活性的大幅上升才能产生足够的己糖信号来激活植物的抗病反应[14,32]。如接种病菌Pst DC3000后,抗病拟南芥植株叶片中的CWIN活性上升幅度远高于不抗病拟南芥植株[33]。细菌性病害Xanthomonas campestris pv.vesicatoria(Xcv)甚至可以向辣椒细胞中分泌一种致病蛋白因子来抑制辣椒CWIN活性的上升,从而降低辣椒的抗病能力[31]。在该研究中,CWIN活性在接种后12 和24 h分别上升48%和31%,只有在接种后48 h才大幅上升268%。同样CIN活性在接种后24 h上升61%,而在48 h大幅上升101%。这表明CWIN和CIN在病菌侵染早期活性上升幅度较小,这可能会促进灰霉病菌的生长发育,导致植物发病。对叶片中己糖/蔗糖的测定也验证了此推论,病菌侵染后番茄叶片中的己糖/蔗糖比值呈下降趋势,表明CWIN和CIN活性的小幅上升并不能提高己糖/蔗糖,因此不能激活植物的抗病反应。
对接种后12、24、48 h的番茄叶片进行观察,发现在接种后12和24 h未出现肉眼可见的病斑,只是在48 h观察到明显病斑(图1)。在此基础上,进一步对上述4个时期的叶片进行台盼蓝染色,以观察叶片细胞死亡情况,发现在12 h,接种部位并未出现细胞死亡现象,但在24 h已经开始出现细胞死亡现象(图1中箭头所示),到48 h时细胞死亡出现的面积更大(图1)。这表明,虽然在接种后24 h叶片并未出现明显的病斑,但在接种部位已经开始发生细胞死亡现象,表明此时病菌已经成功侵染进入叶片细胞。在接下来的试验中,重点研究灰霉病菌侵染前2个时期(0和12 h)和侵染后2个时期(24和48 h)番茄叶片中蔗糖转化酶活性(CWIN、CIN和VIN)和可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)含量的动态变化。2.2 灰霉病菌侵染对番茄叶片转化酶活性的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]番茄灰霉病发生特点及室内毒力测定[J]. 张庆萍,王燕春,王秀琴,田晓燕,赵伟强,徐佳,邱廷艳,龚静. 北方农业学报. 2018(02)
[2]番茄灰霉病菌室内毒力测定及药效试验[J]. 黄海,张鑫,邹杭,杨海艳,曹晶晶,安德荣. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]新杀菌剂对番茄灰霉病菌的室内毒力及田间防效[J]. 陈治芳,王文桥,韩秀英,张小风,赵建江,马志强. 植物保护. 2011(05)
[4]木霉菌防治番茄灰霉病田间药效试验[J]. 张敏,段海,马超,王震. 植物医生. 2007(06)
[5]植物蔗糖合成酶功能与分子生物学研究进展[J]. 卢合全,沈法富,刘凌霄,孙维方. 中国农学通报. 2005(07)
[6]高等植物中与蔗糖代谢相关的酶[J]. 张明方,李志凌. 植物生理学通讯. 2002(03)
硕士论文
[1]甲基营养型芽孢杆菌Lw-6防治灰霉病研究[D]. 邱珂.西北农林科技大学 2018
[2]番茄灰霉病拮抗菌筛选及复合生物海藻液肥研制[D]. 吕婷.浙江大学 2018
[3]灵芝多糖的提取及对番茄抗灰霉病诱导效应的研究[D]. 宁玉波.山东农业大学 2016
[4]灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）对苯噻菌酯和咯菌腈的抗药性风险研究[D]. 武东霞.南京农业大学 2015
本文编号：3319487
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