吲哚--3--乙酸對果實的誘導抗性作用及其與γ--氨基丁酸的關(guān)系初探.pdf

1、在果蔬采后儲藏、運輸和銷售過程中，真菌性病害是引起損失的主要原因之一?；瘜W殺菌劑是控制采后病害的主要方法，但由于對環(huán)境和人體健康會產(chǎn)生不良影響，其使用的種類和范圍愈發(fā)受到規(guī)范和限制。近些年來，利用物理、化學和生物激發(fā)子誘導果實對廣譜病原菌產(chǎn)生持久的抗性來抑制病害的方式越來越受到廣泛的關(guān)注。近年來的研究表明生長素不僅是植物中重要的生理調(diào)節(jié)因子，而且在微生物致病機理和植物防御機制中也扮演了重要的角色。雖然生長素在植物病害和防御方面的功能已經(jīng)

2、有了較為廣泛的探索，但只有少數(shù)研究報道了生長素作為外源激發(fā)子對果實采后病害的影響，且其機理也尚不明確?；诖耍菊撐囊陨L素，特別是生長素中活性最強的吲哚-3-乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）為外源激發(fā)子，研究了其對梨果實和櫻桃番茄果實的抗性誘導作用及其主要影響因素，并通過分析IAA對病原菌、果實品質(zhì)、果實抗性相關(guān)生理生化指標、植物抗性相關(guān)激素合成通路和信號通路、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric aci

3、d，GABA）支路（GABA shunt）等的影響，進一步明確了IAA對果實抗性誘導的機制。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)不論是內(nèi)源生長素，IAA、吲哚-3-丁酸(IBA)，還是化學合成生長素2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)、1-萘乙酸(NAA)都可以誘導梨果實對擴展青霉(Penicillium expansum)產(chǎn)生抗性，且其誘導效果與GABA接近。LAA的誘導效果與其濃度和誘導時間有關(guān)，當濃度為100-500μg mL-1、

4、誘導時間為24-48h時，IAA可以顯著誘導梨果實產(chǎn)生抗性。同時，體內(nèi)外試驗表明，IAA不能直接抑制P.expansum的生長。對梨果實抗性相關(guān)酶活性以及基因的測定結(jié)果顯示，IAA處理可以顯著增強超氧化物歧化酶(SOD)、β-1，3-葡聚糖酶(GLU)、幾丁質(zhì)酶(CHI)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性，同時也能顯著提高endoglu9、CHI4、PR1、PR4和PAL的基因轉(zhuǎn)錄水平，表明IAA誘導梨果實抗性的機制可能與SOD和PAL活

5、性的增強、PR蛋白積累和PR蛋白基因表達等有關(guān)。對果實品質(zhì)影響的測定結(jié)果表明，不同濃度的IAA對梨果實的硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸度和VC含量均沒有顯著的影響。
　　(2)IAA可以顯著誘導櫻桃番茄果實對鏈格孢（Alternaria alternata）產(chǎn)生抗性，且其誘導效果與GABA接近。櫻桃番茄果實抗性相關(guān)生理指標的測定結(jié)果表明，IAA處理能顯著增強果實SOD、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PP

6、O)的活性，減少丙二醛(MDA)在果實上的積累，表明IAA誘導櫻桃番茄果實的抗性與其對果實活性氧代謝的調(diào)節(jié)有關(guān)。此外，IAA能刺激果實GLU和CHI酶活性的升高，表明IAA誘導櫻桃番茄果實的抗性與PR蛋白的積累有關(guān)。
　　(3)IAA對櫻桃番茄中的經(jīng)典抗性相關(guān)植物激素水楊酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)的合成和信號途徑有較大的影響。在SA合成路徑中，IAA顯著提高了PAL5、PAL7的轉(zhuǎn)錄水平，而對ICS1的基因表達沒有影

7、響，表明IAA在轉(zhuǎn)錄水平上可能通過刺激PAL路徑來合成SA;在SA信號路徑中，NPR1、TGA1、TGA2、WRKY70的基因轉(zhuǎn)錄水平在IAA處理后顯著上調(diào)，表明IAA在轉(zhuǎn)錄水平上可能促進SA信號轉(zhuǎn)導路徑的表達。IAA可以提高AOS2和MYZ2的基因表達水平，但對LOX1的基因表達有抑制作用，并且強烈刺激了負調(diào)節(jié)因子JAZ1的基因表達，表明IAA在轉(zhuǎn)錄水平上可能具有抑制JA合成路徑和信號轉(zhuǎn)導路徑表達的作用:IAA可以顯著提高ACS1、E

8、TR1、MPK3和MPK6的基因表達水平，表明IAA在轉(zhuǎn)錄水平上可能具有促進ET合成路徑和信號轉(zhuǎn)導路徑表達的作用。
　　(4)IAA與GABA代謝關(guān)系密切。外源IAA處理不僅可以提高櫻桃番茄果實GABA的含量，而且還刺激了GABA支路中關(guān)鍵酶的基因表達:GAD1、GAD2、GAD3和GABA-TP1的基因轉(zhuǎn)錄表達均在IAA處理后顯著增強，但IAA處理對SSADH的基因表達具有顯著的抑制作用。此外，外源GABA處理可以提高櫻桃番茄果