蝇蛆几丁低聚糖诱导烟草抗黑胫病的机制研究

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本研究测定了蝇蛆几丁低聚糖对烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica var.nicotiana)的抑制效果和盆栽烟草诱导抗性试验;在人工接种条件下,测定了几种防御酶活性,并采用聚丙烯酰胺垂直平板凝胶电泳(PAGE)分析了烟草植株喷施几丁低聚糖后同工酶酶谱变化特点;同时初步研究了木质素及酚类物质含量变化与烟草抗黑胫病的关系进行了研究,旨在探明几丁低聚糖对烟草黑胫病的生防效应和抗性机理,本研究主要结果如下:蝇蛆几丁低聚糖对烟草黑胫病菌菌丝生长速率、形态结构和病菌产孢能力具有明显影响;抑菌试验结果表明,蝇蛆几丁低聚糖对烟草黑胫病菌具有抑制作用,不同浓度的蝇蛆几丁低聚糖的抑制效果有差异,在一定范围内,随着几丁低聚糖浓度的提高,其抑制率也相应提高,1.0mg/ml的蝇蛆几丁低聚糖抑制效果显著,7d后抑制效果达到96.0%。蝇蛆几丁低聚糖对烟草黑胫病菌的菌丝形态和产孢能力有重要影响,引起菌丝生长扭曲、细小以及分支膨大,同时可抑制游动孢子囊的产生,从而对烟草黑胫病菌的生长、繁殖和侵染起抑制作用。烟草幼苗喷施几丁低聚糖后接种黑胫病菌病情显著减轻,同时可导致烟草叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性不同程度地升高,分别在第8天、第5天和第3天达到最高峰,酶活性分别比对照高出94.62%、160.44%和89.76%,进一步分析POD、PPO同工酶谱显示,喷几丁低聚糖后再接菌的烟草植株酶带较多,且酶带颜色较深,研究认为几丁低聚糖诱导烟草抗黑胫病与这几种防御酶有关。烟草幼苗在喷施几丁低聚糖后,分别测定了其体内木质素和酚类物质含量变化,结果表明,几丁低聚糖处理的烟草叶片木质素和酚类物质含量明显高于对照,且这种变化关系在不同取样时间的测定结果前后保持一致。由此说明烟草幼苗喷施几丁低聚糖具有增强细胞壁的木质化程度和酚类物质的积累,可诱导提高烟草对黑胫病的抗性反应,这种抗病反应生理生化机制的明确,为几丁低聚糖防病的实践应用奠定了基础。本研究结果表明,蝇蛆几丁低聚糖能对烟草黑胫病菌的生长发育具有抑制作用,同时能诱导烟草植株对黑胫病菌产生抗性,其抗性机理与烟草体内防御酶活性、木质素和酚类物质含量变化有关,研究结果为进一步揭示蝇蛆几丁低聚糖诱导烟草幼苗产生抗病性的生理生化机制提供了理论依据,同时也为防治烟草黑胫病提供新的思路和方法。
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